Enunciado
Física - Eisberg e Resnick - Física quântica- Ed: 1º - Capítulo 3.Questões - Ex. 15
Dê exemplos de como o processo de medida perturba o sistema que está sendo medido.
Passo 1
Fala galerinha, beleza?
Precisamos citar uma situação em que o processo de medida perturba o sistema que está sendo medido. Para isso, vamos considerar o experimento da fenda dupla.
Consideremos o experimento de fenda dupla com partículas incidindo em um anteparo com duas pequenas fendas:
Se o comprimento de onda de Broglie das partículas for da ordem do tamanho das fendas, é verificado um padrão de interferência no segundo anteparo. O momento de uma das partículas incidentes vai ser
Passo 2
Suponha que nós queiramos saber por qual fenda a partícula passou. Para isso, decidimos incidir luz sobre uma das fendas. Em outras palavras, vamos jogar fótons em uma das fendas para ver se a partícula está atravessando a ela ou a outra fenda. Para conseguir distinguir entre as duas fendas, precisamos que o comprimento de onda do fóton seja menor que a distância entre as fendas:
Por outro lado, para que ocorra o fenômeno de interferência, a distância entre as fendas deve ser menor que o comprimento de onda da partícula incidente:
Assim, combinando as duas desigualdades, temos
Multiplicando a inequação por :
Isso significa que
O fóton que jogamos na fenda deve ter um momento maior que o da própria partícula. Como o momento do fóton é grande, ao colidir com a partícula ele vai alterar completamente o movimento da partícula e quebrar o padrão de interferência. Pensa numa bola de futebol colidindo com uma bola de tênis.
Esse é um típico exemplo de como um processo de medida pode perturbar o sistema.
Resposta
Tentar identificar por qual fenda uma partícula passa num experimento de fenda dupla.