Fenômenos intermediários de interferência e emaranhamento quânticos: o interferômetro virtual de Mach-Zehnder integrado a atividades didáticas

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2018v35n1p185

Resumo

Neste trabalho, apresentamos um conjunto de atividades didáticas que podem ser utilizadas para explorar conceitos de Física Quântica a partir da simulação computacional do Interferômetro de Mach-Zehnder. Tais atividades foram desenvolvidas à luz de pressupostos da teoria da mediação de Vygotsky e da filosofia linguística de Bakhtin, durante uma pesquisa de doutorado. O conjunto de atividades faz parte de uma das etapas de reestruturação da simulação computacional, permitindo explorar, além da polarização da luz e os detectores demolição, os divisores de feixe com coeficientes variáveis e os detectores não-demolição. É possível simular, então, a interferência em regime clássico (fonte laser), em regime quântico (fótons únicos), os fenômenos intermediários de interferência quântica e o emaranhamento quântico. A compreensão desses fenômenos pelos estudantes não é trivial, uma vez que exige mudanças qualitativas profundas. A mediação realizada pelo software e atividades didáticas procura se constituir como um meio para que tais mudanças se estabeleçam. Essas atividades didáticas, cuja principal função é atuar como ferramentas mediadoras no processo de ensino-aprendizagem, podem servir como ponto de partida para abordagens mais fenomenológicas da Física Quântica (sem, necessariamente, se restringir a elas) tanto nos cursos de licenciatura quanto de bacharelado em Física.

Biografia do Autor

Jader da Silva Netto, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul, Campus Bento Gonçalves

Licenciado em Física (2000) pela Universidade Federal de Santa Maria, com Mestrado (2008) e Doutorado (2015) em Ensino de Física, ambos pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, tendo realizado Estágio de Pós-Doutorado (2017) nessa mesma instituição. Foi professor da rede pública de educação do Rio Grande do Sul, de 2002 a 2008. Em 2009 ingressou na Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tecnológica. É professor no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS), Campus Bento Gonçalves. Tem interesse na área de Educação em Ciências, com ênfase em Ensino de Física, nos seguintes temas: formação de professores, ensino de Física Quântica e perspectiva sociocultural.

Fernanda Ostermann, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Licenciada em Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1987), com Mestrado (1991) e Doutorado na área de ensino de Física (2000), ambos também pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul. De 1989 a 1992, atuou como professora de Física na rede pública estadual de ensino de Porto Alegre. Por concurso público, ingressou como professora, em 1994, no Departamento de Física da UFRGS. Atualmente, ocupa o cargo de Professora Titular, sendo membro permanente do Programa de Pós-graduação em Ensino de Física e líder de grupo de pesquisa. Em 2017, foi eleita presidente da Associação Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências.

Cláudio José de Holanda Cavalcanti, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Possui graduação em Bacharelado em Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1989), mestrado em Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1993) e doutorado em Física pela mesma universidade (2001). Por aprovação em concurso público, desde junho de 2006, é professor adjunto da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em regime de dedicação exclusiva. Tem experiência na área de Física, com ênfase em Modernização Curricular, atuando principalmente nos seguintes temas: inserção de tópicos de Física Moderna e Contemporânea no ensino médio, avaliações em larga escala, métodos mistos de pesquisa e outros temas relevantes em Ensino de Física.

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Publicado

2018-04-25

Como Citar

Netto, J. da S., Ostermann, F., & Cavalcanti, C. J. de H. (2018). Fenômenos intermediários de interferência e emaranhamento quânticos: o interferômetro virtual de Mach-Zehnder integrado a atividades didáticas. Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 35(1), 185–234. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2018v35n1p185

Edição

v. 35 n. 1 (2018)

Seção

Relatos e propostas de experiências didáticas

Licença

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