b) Dada a largura da fenda e o comprimento de onda de Broglie obtido no item anterior, seria possível observar o fenômeno de difração nesse experimento? Explique sua resposta. Resp:
Passo 1
Vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos a largura da fenda e o comprimento de onda de Broglie, que foi calculado no item anterior e é igual a
. A matéria envolvida aqui é a difração, que é o fenômeno onde ondas, como a luz ou elétrons, se espalham ao passar por uma fenda ou contorno. Para saber se vamos observar difração no experimento, precisamos comparar a largura da fenda com o comprimento de onda.
Passo 2
A difração é mais perceptível quando o comprimento de onda é comparável à largura da fenda. Se a largura da fenda for aproximadamente igual ou menor que o comprimento de onda, a capacidade das ondas de se espalharem aumenta, tornando a difração mais evidente.
Passo 3
Vamos supor que a largura da fenda seja
. Para observar difração, queremos que
seja da mesma ordem de grandeza que
. Ou seja, se
, então a fenda também deve ter uma largura próxima de 1 nm.
Passo 4
Se a largura da fenda for muito maior que 1,105 nm, por exemplo, 100 nm ou mais, a difração será menos perceptível porque as ondas não terão tanto espaço para se espalharem. Por outro lado, se a fenda for menor ou igual a 1,105 nm, a difração será claramente observável.
Resposta
Sim, é possível observar o fenômeno de difração nesse experimento, já que o comprimento de onda de Broglie (
) é da mesma ordem de grandeza que a largura da fenda, permitindo que as ondas se espalhem significativamente ao passar pela fenda.