Na experiência da fenda dupla, de que maneira a medição da trajetória da partícula, como determinar por qual fenda ela passou, altera o resultado observado?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. A questão fala sobre a experiência da fenda dupla e pergunta como medir a trajetória da partícula, ou seja, descobrir por qual fenda ela passou, muda o resultado que observamos. Vamos precisar entender um pouco de física quântica, especialmente sobre interferência e comportamento das partículas.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é a experiência da fenda dupla. Imagine que você tem uma fonte que emite partículas, como elétrons ou fótons, e duas fendas bem próximas. Quando as partículas passam pelas fendas e chegam a um anteparo, elas formam um padrão de interferência, que parece umas ondas se sobrepondo.
Passo 3
Esse padrão de interferência acontece porque as partículas estão em estado de superposição, ou seja, elas não passam por uma fenda específica, mas sim por ambas ao mesmo tempo, como ondas. As ondas provenientes de cada fenda se combinam, criando áreas de reforço e cancelamento, que formam aquelas franjas claras e escuras no anteparo.
Passo 4
Agora, quando a gente tenta medir a trajetória da partícula, ou seja, descobrir exatamente por qual fenda ela passou, a situação muda. Para fazer essa medição, precisamos interagir com a partícula de alguma forma, como lançar luz sobre ela ou usar algum dispositivo de detecção.
Passo 5
Essa interação com a partícula faz com que ela “escolha” uma das fendas para passar, colapsando o estado de superposição. Com isso, a partícula se comporta de forma mais “clássica”, como se fosse uma partícula comum passando por uma fenda específica, e não mais como uma onda passando por ambas.
Passo 6
Como resultado dessa medição, o padrão de interferência desaparece. Em vez disso, no anteparo, a gente vê um padrão mais parecido com o que veríamos se tivesse uma única fenda aberta, ou seja, duas bandas de impacto correspondendo às duas fendas, mas sem as franjas de interferência.
Resposta
Ao medir a trajetória da partícula e determinar por qual fenda ela passou, o padrão de interferência desaparece, fazendo com que as partículas se comportem como se passessem por uma fenda específica, alterando o resultado observado na experiência da fenda dupla.