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Se os elétrons são partículas, então quando um feixe de elétrons passa por duas aberturas bem espaçadas, espera-se que os dois feixes menores de elétrons surjam e produzam duas riscas brilhantes e escuras no meio. Inicialmente, com apenas alguns elétrons, os pontos localizados aparecem aleatoriamente no ecrã. Isto sugere um comportamento parecido com o das partículas.
No entanto, à medida que mais e mais elétrons passam pelas aberturas, um padrão de interferência a marca distintiva do comportamento ondulatório emerge. Como é que isto é possível, recordemos que o modelo Bohr propôs que o elétron é uma partícula que orbita o núcleo. O físico francês Louis de Broglie postulou que o elétron pode exibir propriedades das ondas.
Sugeriu que o elétron se comporta como uma onda circular de pé com um comprimento de onda, lambda. A circunferência de cada órbita contém um número inteiro de comprimentos de onda. Certos pontos da onda têm amplitude zero estes são os nodos.
De Broglie propôs a seguinte relação, na qual o comprimento de onda do elétron depende da sua massa e velocidade, sendo o h a constante de Planck. Quanto maior for a velocidade do elétron, mais curto é o comprimento da sua onda. A hipótese de Broglie estende-se a toda a matéria, e estas ondas são chamadas de ondas de matéria'No entanto, objetos grandes e macroscópicos, tal como uma bola de golfe, não aparecem como ondas.
Se aplicarmos a relação de Broglie, o pequeno valor da constante de Planck dividido pela massa e a velocidade da bola de golfe revela um comprimento de onda extremamente pequeno e que é demasiado pequeno para ser observado. No entanto, para partículas subatómicas com massas extremamente pequenas como os elétrons a sua natureza ondulatória não pode ser ignorada. Quando os raios X passam por um cristal, as ondas são difratadas, e é obtido um padrão de interferência distinta interferência distinta que revela a disposição dos átomos no cristal.
Esta é a técnica laboratorial conhecida como difração de raios X.Se uma experiência semelhante for realizada através da passagem de elétrons pelo cristal em vez dos raios X, é observado um comportamento semelhante. Esta é uma prova experimental de que os elétrons são partículas que demonstram um comportamento ondulatório.
No mundo macroscópico, objetos que são suficientemente grandes para serem vistos a olho nu seguem as regras da física clássica. Uma bola de bilhar que…
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