Experimento de Young | un experimento, que fue realizado por primera vez por el físico Thomas Young

El experimento

La versión básica de este experimento es muy sencilla. Sólo requiere un dispositivo de doble hendidura como el de la imagen, algo que mantenga quieto el dispositivo de doble hendidura y un buen láser como el que utilizan los obreros para "dibujar" líneas rectas cuando construyen. El láser está apoyado para que sólo se pueda mover a propósito. Se apunta al punto central entre las dos rendijas desde un punto a medio metro de distancia. Se coloca algo como una pantalla de cine o una pared blanca y lisa al otro lado del dispositivo de doble rendija a varios metros de distancia. Cuando todo esté fijado, aparecerá un patrón de bandas claras y oscuras.

Los láseres pueden producir uno o más fotones cuando se les da una cierta cantidad de electricidad. El fotón o los fotones salen de un agujero muy pequeño en un periodo de tiempo bien conocido. La velocidad de la luz es conocida, por lo que se puede predecir el tiempo en que los fotones aparecen en la pantalla. Cuando los fotones se producen de uno en uno, lo que aparece en la pantalla son puntos de luz individuales. Si los fotones fueran ondas, entonces esperaríamos que se extendieran al viajar y se extendieran por una amplia zona de la pantalla, pero eso nunca ocurre. Si los fotones fueran partículas, entonces esperaríamos que aparecieran en dos puntos de la pantalla conectados al láser a través de las dos rendijas del centro. Pero tampoco es eso lo que ocurre.

Cuando Thomas Young hizo este experimento, no tenía láser. Lo entendió imaginando que la luz era como ondas de agua. Pensó que las ondas de luz se movían desde la fuente de luz como las ondas que se extienden desde un guijarro arrojado a un estanque, y que cuando los frentes de onda chocan con las dobles rendijas, entonces la onda original pasa por las dos rendijas y a partir de ahí hay dos ondas diferentes. Era fácil averiguar cómo dos ondas interactuarían para producir las bandas brillantes y las bandas oscuras (a menudo llamadas "franjas") en la pantalla. Dijo que había demostrado la teoría de que la luz son ondas.

Pero había grandes problemas. La luz no aparecía en la pantalla como ondas que la atravesaban. La luz pasó a entenderse como enjambres de fotones que golpeaban individualmente la pantalla de detección. Y, muy sorprendentemente, un solo fotón podía interferir consigo mismo como si fuera una sola onda que se ajustaba a la antigua descripción de las ondas. Se dividía en dos ondas en el dispositivo de doble rendija y luego se combinaban en la pantalla.

 
J es la distancia entre franjas. J = Dλ/B "D" = dist. S2 a F, λ = longitud de onda, B = dist. a a b  


El mismo dispositivo, una rendija abierta frente a dos rendijas abiertas (Observe las 16 franjas.)  

Importancia para la física

El experimento de la doble rendija se convirtió en un clásico por su clara explicación de los enigmas centrales de la mecánica cuántica.

 

Importancia para la filosofía

El experimento de la doble rendija ha sido de gran interés para los filósofos, ya que el comportamiento mecánico cuántico que muestra les ha obligado a replantearse sus ideas sobre conceptos clásicos como:

• "partículas",
• "olas",
• "ubicación",
• "movimiento de un lugar a otro" y
• "observación".

La experiencia en el micromundo de las partículas subatómicas nos obliga a reconceptualizar algunas de nuestras ideas más corrientes.^[why?]

Otros sitios web

• La física cuántica explica el experimento de la doble rendija (viñeta de la película "¿Qué sabemos?")
• Película del experimento de la doble rendija realizado con electrones. Se puede ver cómo los electrones individuales chocan contra la pantalla, y se puede ver cómo se acumulan las franjas con el tiempo.

 
Imagen en movimiento que muestra cómo una serie de ondas golpea una doble rendija y produce dos series de ondas que interfieren entre sí.