Interpretación de la onda de de Broglie

Toda la materia está hecha de ondas , al menos así se puede representar, y así se comporta. Por supuesto, la materia también se comporta como partículas . Esta es una de las conclusiones extrañas pero verdaderas de la mecánica cuántica.

La longitud de onda de De Broglie da la longitud de onda de cualquier "onda de materia". Estas ondas no son ondas en el sentido clásico con amplitud y similares; son funciones de onda , que expresan la ubicación probable de una partícula como algo que parece una onda. Puedes pensar en ello en el sentido de que, mirando muy de cerca, la ubicación y el movimiento de una partícula se vuelve borroso y comienza a verse como una onda en lugar de un solo punto.

Por lo general, pensamos en la materia como una onda solo cuando hacemos observaciones en una escala comparable a la longitud de onda de De Broglie, que es muy pequeña para la mayoría de las cosas. Usando la relación de De Broglie$\lambda=\frac{h}{p}$, puedes calcular la longitud de onda de una partícula con momento$p$. Como ejemplo, un electrón con una energía cinética de 10 eV tiene una longitud de onda de 0,39 nm. Esa es la longitud de onda de la función de onda del electrón. Si realiza un experimento que resalte ese comportamiento de onda, como pasar un haz de electrones de esa energía a través de una rejilla de difracción con un espaciado comparable a esa longitud de onda, verá un patrón de interferencia, tal como lo hace con la luz, porque los electrones comportarse como ondas (cuando queremos que lo hagan).

La onda de materia de De Broglie es, en cierto sentido, la prehistoria de la función de onda, pero su interpretación original es falsa.

Las relaciones de De Broglies establecen un vínculo entre las características de las partículas (momento, energía) y las características de las ondas (frecuencia, número de onda). De Broglie pensó (como Einstein y Schrödinger) que se trataba de una verdadera "onda de materia".

Pero, gracias a la Mecánica Cuántica, ahora sabemos que esto es falso, la "onda" o "función de onda" no es una verdadera "onda de materia". De modo que De Broglie, Einstein y Schrödinger estaban equivocados.

La interpretación correcta, la interpretación de la mecánica cuántica, es que la "función de onda" representa una amplitud de probabilidad. Así que no son nada más que números complejos los que te permiten calcular probabilidades.

De hecho, en la representación de Heinsenberg, donde los operadores dependen del tiempo y los estados (funciones de onda) son constantes, podemos interpretar las funciones de onda, un conjunto de números complejos, como una especie de condiciones iniciales. Así que no tiene nada que ver con una onda de materia real.

Si desea conocer el comportamiento exacto de la función de onda, deberá utilizar la ecuación de Schrödinger.