O experimento virtual da dupla fenda ao nível de ensino médio (Parte I): uma análise clássica do comportamento corpuscular e ondulatório e o desenvolvimento de um software computacional

Resumo

Nosso trabalho analisa o experimento virtual da dupla fenda e está dividido em duas partes: a Parte I (o presente artigo) tratará da análise clássica do comportamento (corpuscular e ondulatório) e a Parte II (trabalho futuro) abordará o comportamento quântico da luz (fótons). Inicialmente, analisaremos uma metralhadora, que dispara balas (corpúsculos) em uma parede com dois orifícios separados por uma longa distância, tendo ao fundo um anteparo no qual será possível verificar a chegada dos projéteis. Neste caso, nada de estranho ocorre e a probabilidade de chegada de uma partícula ao passar pelos dois orifícios é a simples soma das probabilidades dos projéteis passar por cada orifício separadamente. Mostraremos isso numa análise de probabilidades simples ao nível do ensino médio. Em seguida, analisaremos o comportamento ondulatório (ondas de água, por exemplo) do experimento da dupla fenda. Para isso, inicialmente, faremos uma breve revisão do conceito de interferência (construtiva e destrutiva) com o auxílio de experimentos virtuais. A análise mostra que as somas das intensidades com os dois orifícios abertos difere de um fator de interferência. Finalmente, para finalizar esta parte do trabalho, vamos ilustrar este artigo com um software desenvolvido por um grupo de alunos para realização do experimento virtual da dupla fenda com corpúsculos.