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ONDAS DE MATÉRIA - Física quântica para principiantes 5

Louis-Victor-Pierre-Raymond the 7th duc de Broglie em 1924 propôs a hipótese de que o caráter dual da luz poderia também ser válido para a matéria. Por representar um grande passo para a Física, de Broglie recebeu, em 1929, o Prêmio Nobel de Física. Uma pergunta que certamente lhe ocorreu foi que se a luz (que até então era tida como onda, mas se comportava como partícula em certas situações) por que não o elétron, tido como partícula, não poderia se comportar também como uma onda dependendo da experiência? Segundo de Broglie, a matéria também poderia apresentar tal comportamento dual. A proposta de de Broglie para a natureza ondulatória da matéria se estende a toda matéria como prótons, nêutrons, átomos, moléculas e não somente aos elétrons. Porém, coisas com massa muito grande, o comprimento de onda é tão pequeno que é desprezível. Em 1924, de Broglie postulou em sua tese de doutorado que deveria existir uma dualidade entre matéria e onda, assim como é para o caso da luz, que pode comportar-se tanto como partícula quanto como onda. Por meio de seus cálculos, ele foi capaz de calcular o comprimento de onda das partículas, uma grandeza que era até então atribuída somente às ondas. A relação de de Broglie afirma que o comprimento de onda (λ) de um corpo é dado pela razão da constante de Planck (h = 6,62.10-34 J.s) pela quantidade de movimento (p) desse corpo. Dessa forma, é possível perceber que o comprimento de onda relacionado a uma partícula é inversamente proporcional à massa e velocidade, ou seja, quanto maiores forem essas grandezas, menores serão os seus comprimentos de onda. Dessa forma, fazer a detecção dessas ondas de matéria é muito complicado: a massa dos corpos envolvidos deve ser muito pequena, similar à massa das partículas subatômicas, como elétrons, prótons e nêutrons. Além disso, suas velocidades devem ser baixas o suficiente para que se possa medir seu comprimento de onda. É possível observar o comportamento ondulatório da matéria experimentalmente por meio da difração de elétrons e nêutrons. Quando essas partículas deslocam-se em baixas velocidades e atravessam uma região entre dois ou mais átomos cuja distância seja comparável ao seu comprimento de onda, elas sofrem difração: um fenômeno essencialmente ondulatório. Esse tipo de experimento é muito utilizado para a determinação da estrutura cristalina de moléculas orgânicas e inorgânicas. #fisicaquantica #ondasdemateria #debroglie