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LA DOBLE RENDIJA


El experimento de la rendija doble fue diseñado por Thomas Young en 1801 como un experimentum crucis para determinar la naturaleza corpuscular u ondulatoria de la luz. Desde entonces, la idea general del experimento se sigue utilizando para manifestar las propiedades ondulatorias de las radiaciones. El esquema general del experimento consiste en una fuente emisora de la radiación que se quiere investigar, una pantalla opaca con dos orificios y una segunda pantalla o sensor en donde se puede registrar la llegada de los objetos provenientes de la fuente.

Si los objetos emitidos por la fuente se comportan como partículas discretas, al llegar a la primera pantalla, podrán pasar por uno u otro de los orificios para luego impactar en la segunda pantalla. Así, la acumulación de impactos sucesivos tendrá un máximo frente a cada orificioo bien un máximo central, dependiendo de la distancia entre rendijas. Se obtiene el mismo resultado que si se realiza el experimento abriendo primero sólo una de las rendijas y luego sólo la otra. Por otro lado, si el comportamiento es ondulatorio, la fuente generará un frente de onda como el formado en un cuerpo de agua al arrojar una piedra. Al llegar a la primera pantalla, sólo seguirán su camino las porciones del frente de onda que coincidan con los orificios. Por tratarse de rendijas estrechas, cada uno de los orificios se convertirá en un emisor puntual de frentes de onda. Ahora, al encontrarse dos frentes de onda, se produce el fenómeno de interferencia en el cual, dependiendo de la fase relativa en el punto de encuentro, la suma de las dos contribuciones puede ser constructiva o destructiva. Allí donde sea totalmente destructiva i.e. en donde las dos contribuciones se cancelen completamente entre sí, la amplitud observada será nula.

Como cada punto fuera de la línea central de la segunda pantalla se encuentra a diferente distancia de cada rendija, la fase relativa entre las dos ondas al impactar será también diferente en cada uno de ellos debido a la diferencia de camino recorrido. En algunos puntos los dos frentes llegarán completamente en fase y se sumarán y en otros llegarán completamente en contrafase y se cancelarán, pasando en las demás posiciones por todos los valores intermedios. Esto resultará en la formación de un patrón de franjas en la pantalla o sensor.

Pero el experimento tiene una segunda parte que surgiría a partir del advenimiento de la Mecánica Cuántica y que constituye posiblemente la manifestación más cabal de un fenómeno puramente cuántico. En resumen, los experimentos muestran que, al incidir con radiación coherente (tanto electromagnética como objetos con masa en reposo) contra la pantalla con dos rendijas (que debe cumplir ciertas condiciones geométricas relacionadas con las propiedades de la radiación estudiada), se generará un patrón de interferencia en la pantalla detectora, aún si la fuente emite la radiación de a un cuanto irreducible a la vez. Pero si se coloca un detector en las rendijas para determinar por donde pasa la radiación, el patrón de interferencia desaparece y se obtiene un máximo frente a cada rendija. Además del comportamiento dual onda-partícula de la radiación, se pone de manifiesto el efecto de la medición: el observador modifica irremediablemente el comportamiento del sistema y la teoría que pretenda describir esta fenomenología debe tener esto en cuenta.

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