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Questão FC278920

Com o intuito de caracterizar um feixe de elétrons usando-se o experimento de fendas de Young, um feixe de elétrons é bombardeado sobre uma placa com duas fendas. Os elétrons são l

Física Moderna

CEBRASPE (CESPE) · 2023

Com o intuito de caracterizar um feixe de elétrons usando-se o experimento de fendas de Young, um feixe de elétrons é bombardeado sobre uma placa com duas fendas. Os elétrons são lançados à velocidade de 1,3 × 108 m/s. Um anteparo é colocado atrás da placa, de modo a imprimir o impacto de cada elétron. No início do experimento, observam-se impactos distribuídos aleatoriamente por todo o anteparo; no entanto, após um número suficientemente grande de impactos, um padrão de interferência aparece na tela (para um número de impactos maior que 5.000). A figura a seguir ilustra de forma simplificada essa experiência.

 

Com relação a essa experiência, julgue o item a seguir.


Nessa experiência, constata-se que um elétron isolado pode ser considerado uma partícula clássica cuja trajetória pode ser prevista.

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Gabarito

Errado

Comentário do professor

O item é ERRADO porque um elétron isolado não se comporta como uma partícula clássica com trajetória determinística.

Mesmo disparados um a um, os elétrons formam um padrão de interferência na tela, o que indica que cada elétron é descrito por uma função de onda que passa pelas duas fendas e interfere consigo mesma; a detecção simplesmente localiza o elétron em um ponto.

A mecânica quântica prevê apenas probabilidades de impacto através da regra de Born: a densidade de probabilidade é \( |\psi|^2 \). Não é possível prever a trajetória individual, apenas a distribuição estatística dos pontos.

Além disso, o princípio da incerteza limita a medida simultânea de posição e momento, impedindo uma descrição clássica da trajetória. O papel ondulatório fica explícito pela relação de de Broglie \( \lambda=\dfrac{h}{p} \), que define a escala da interferência.

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