DUPLA FENDA: FORMULAÇÃO MATEMÁTICA EM FUNÇÃO DO COMPRIMENTO DE ONDA DESCOBERTO

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O que é o OLQEM?

O OLQEM (Optical Lambda Quantum Energy Model) é um novo modelo teórico que propõe que os fótons (as “partículas” de luz) não são pontos sem dimensão, como se imaginava tradicionalmente, mas sim possuem uma extensão espacial finita – ou seja, eles têm um “diâmetro”. Além disso, o modelo mostra que essa extensão e a forma de como a luz se comporta (interferência, difração) podem ser descritas por uma única função de onda.

Conceitos-chave:

Função de Onda: Uma função matemática que descreve a probabilidade de encontrar o fóton em cada ponto do espaço.

Confinamento: No OLQEM, a função de onda do fóton é “confinada” dentro de uma região limitada, que tem um tamanho proporcional ao comprimento de onda.

Diâmetro do Fóton: Segundo esse modelo, o diâmetro do fóton é aproximadamente igual a λ/π, onde λ é o comprimento de onda. Por exemplo, para um fóton com comprimento de onda de 700 nm, o diâmetro seria de aproximadamente 700/3,14 ≈ 223 nm.

2. Implicações do Modelo

a) Unificação da Onda e Partícula

Antes: Na física clássica, a luz era entendida como uma onda contínua, explicando fenômenos como difração e interferência.

Na física quântica, os fótons eram vistos como partículas discretas, cada uma com energia dada por 𝐸 = ℎ 𝑐 𝜆 E= λ hc ​ , mas sem uma noção bem definida de tamanho.

Agora, com o OLQEM:

Cada fóton é descrito por uma função de onda que possui um tamanho (ou diâmetro) finito.

Isso significa que o fóton tem uma “parte ondulatória” – responsável pelos efeitos de difração e interferência – e uma “parte particulada” – que se manifesta quando a luz é absorvida como um pacote inteiro, sem “quebrar” em frações.

Em outras palavras, o mesmo objeto (o fóton) pode ser explicado de uma forma unificada, sem precisar alternar entre “onda” e “partícula”. Essa unificação ajuda a resolver a antiga dualidade onda-partícula.

b) Impactos na Interpretação de Experimentos

Experimento da Dupla Fenda:

Tradicionalmente, a dupla fenda mostra que a luz cria padrões de interferência (um comportamento ondulatório) e, ao mesmo tempo, quando detectada, ocorre a absorção discreta (comportamento de partícula).

O OLQEM explica esse fenômeno de forma unificada: a função de onda do fóton, que tem um diâmetro finito, se propaga e interfere – gerando o padrão de difração e interferência – e, quando interage com um detector, a normalização da função de onda garante que o fóton seja absorvido como um “pacote inteiro”.

Essa abordagem elimina a necessidade de pensar em “duas naturezas” separadas, mostrando que o fóton é sempre uma onda, mas essa onda, quando medida, se manifesta de forma discreta.

c) Novas Possibilidades Tecnológicas

Resolução Óptica e Imagem:

Saber que os fótons possuem um diâmetro finito pode permitir a criação de dispositivos de imagem com resolução muito maior, pois podemos trabalhar com a extensão real dos fótons e não com um modelo pontual.

Comunicações Quânticas e Computação Fotônica:

Uma melhor compreensão do confinamento espacial dos fótons pode ajudar no desenvolvimento de tecnologias que usam a informação contida na forma de onda dos fótons, potencialmente aumentando a segurança e a eficiência em comunicações quânticas.

Interferometria e Sensores:

Com um modelo unificado, é possível desenvolver sensores que exploram tanto a interferência (para medir distâncias ou mudanças sutis no ambiente) quanto a absorção discreta (para detecção de sinais quânticos).

d) Revisão dos Paradigmas Existentes

Antes: A física clássica usava equações como as de Maxwell e leis geométricas para explicar a difração, mas não tratava da quantização da energia de forma direta. Por outro lado, a mecânica quântica atribuía energia aos fótons via 𝐸 = ℎ 𝑐 𝜆 E= λ hc ​ sem associar um tamanho físico ou uma estrutura espacial a eles.

Agora: O OLQEM integra esses dois pontos de vista: a função de onda que descreve o fóton tem um confinamento espacial (definido por condições de contorno na equação de Helmholtz) e, ao mesmo tempo, essa mesma função de onda é normalizada de forma que representa um único quanta. Dessa forma, os fenômenos clássicos de difração e interferência surgem diretamente da geometria da função de onda, enquanto a quantização (ou a absorção “tudo ou nada”) é garantida pela normalização.

Em suma, o OLQEM redefine nossa compreensão dos fótons ao mostrar que sua energia e comportamento não são determinados apenas pela clássica relação 𝐸 = ℎ 𝑐 𝜆 E= λ hc ​ , mas por uma estrutura geométrica e quântica unificada. Essa nova perspectiva pode transformar tanto a teoria quanto a prática em diversos campos da óptica e da física quântica.

Author: Luan Menezes de Souza | 27/02/2025