Dúvida

...

Tenho um problema real, não existem mecanismos físicos para produzirmos oscilações na faixa dos zettahertz, tenho então que driblar este 1º problema. Uma forma que achei foi fracionar a frequência (F/2) da vibração natural da onda de matéria do Hidrogênio 55 vezes até chegar em uma sub-harmônica que posso testar experimentalmente.

Acho que excitar o elétron de um átomo com uma onda cuja frequência é uma fração exata de sua frequência "natural" pode não dar certo. O problema é que uma onda senoidal de "relação sub-harmônica" teria um comprimento mais longo que o da onda do elétron de hidrogênio

Esse conceito dá certo em uma balança de parque infantil. Não é necessário impulsionar a criança na frequência da balança. Uma frequência inferior a frequência de oscilação da balança(1/2f , 1/4f, etc) pode servir, DESDE que o impulso aplicado ao brinquedo não seja senoidal, isto é, deverá ser resultante de uma composição harmônica múltipla (f + 2f + 4f...) à frequência de oscilação da balança.

A maneira mais fácil de produzir oscilações eletromagnéticas é produzir LASER!
Isso está disponível com a tecnologia atual.

Bohr utilizou feixes de luz para interferir nos elétrons dos átomos de hidrogênio.

O que mais impressiona é verificar que uma curva espectral de um átomo tem padrão idêntico à curva de qualquer circuito elétrico oscilante, composto de um indutor (L) e um capacitor (C):

Curva de Ressonância LC





Espectro de um corpo aquecido



Mais detalhes em:

http://www.mspc.eng.br/elemag/ac_0620.shtml

http://www.fisica.net/quantica/curso/tipos_de_espectros.php

Encontrei um tópico do extinto fórum de física do IFUFF (deixou saudades!) que poderá ajudar a entender o problema da incerteza:

PIPOQUEIRO QUÂNTICO

Jonas escreve:

Imaginei usar esse arranjo para definir as características dos fenômenos observados nesse pipoqueiro.

- À partir de três camaras de TV, construir as núvens de probabilidades das trajetórias das pipocas.

- Curva de detonação de pipocas em função do tempo;

- Curva de crescimento de milhos detonados em função do tempo;

- Curva de decrescimento de milhos não-detonados em função do tempo.

- Em que ponto do experimento, o movimento das partículas é mascarado pelo aumento de volume de milho detonado;

-Construção de modelos matemáticos de previsão, para dispensar a toda a parafernália utilizada nesse experimento.

Prof. Penna responde:
Não dá. As câmeras são instrumentos de medição e portanto você não verá as densidades de probabilidades já que os instrumentos alteram o sistema, forçando-os a caírem em seus autoestados (ver Dirac).

Jonas comenta:
Grato, mestre.

Fico triste ao saber que o experimento não ajuda nesse quesito. Algo que chama à atenção é que o ruído da detonação das pipocas é muito parecido ao contador Geiger-Muller, usado para medir a quantidade de desintegrações nucleares por segundo.




Quanto aos "autoestados", por que as câmaras influenciam nas órbitas das pipocas? Seria em função da massa das mesmas, que induz uma força externa ao sistema? E se usássemos o recurso do zoom? O afastamento das câmaras mudaria alguma coisa?

Prof. Penna responde:

As câmeras detectam fótons que colidiram com as pipocas. Antes do primeiro fóton, a pipoca poderia estar em qualquer lugar, agora será reduzida a uma fração do espaço de fases (posição + velocidade) compatível com a informação do fóton. Não adianta mudar o zoom e a distância pois a incerteza vem da energia do fóton.

Jonas pergunta:

Ok, Mestre. Espero não estar lhe aborrecendo com a experiência quântica-gastronômica. Esse "bate-bola" está me ajudando à compreender alguns conceitos e fatos difíceis de assimilar.

Passemos então para a seguinte estratégia:

Deixemos de iluminar o ambiente da experiência. Sabemos que corpos aquecidos irradiam infra-vermelho. A "fonte luminosa" passa a ser somente o gás queimado no bico de Bunsen.

Câmaras de TV infravermelho têm resolução suficiente para capturar as imagens no escuro, inclusive dinâmica, para flagrar as trajetórias das pipocas detonadas.

Ah, mais um detalhe: realizar o teste numa "câmara aneicóica", isto é, num ambiente livre de reflexões fotônicas ou com a ajuda de um sistema computacional que compense esses desvios.

Todas essas providências mudaria alguma coisa?

Prof. Penna responde:

Fótons não se referem apenas ao visível, mas manifestações corpusculares de qualquer tipo de radiação eletromagnética, portanto o princípio da incerteza permanece.

Complemento:

Mais Certeza na Incerteza





Fisicos Canadenses desenvolvem método de medição quântica de baixa interferência.

Sabemos que é impossível fazer certas medições simultâneas, por exemplo: descobrir a localização e a velocidade escalar de um elétron em movimento angular [momentum], com um alto nível de precisão. Devido às medições interferirem no sistema [a luz choca-se com o elétron], a maior confibilidade da primeira medição conduz a uma maior incerteza na segunda. A matemática deste conceito intuitivo - uma marca da mecânica quântica - foi inicialmente formulada pelo famoso físico Werner Heisenberg, no início do século 20 e ficou conhecido como o Princípio da Incerteza de Heisenberg.

link:

http://www.network54.com/Forum/304711/thread/1349924797/last-1349924797/More+Certainty+On+Uncertainty%27s+Quantum+Mechanical+Role

...

...

Então pensando de forma diferente vamos imaginar.

O "meio" por onde o eletro-magnetismo caminha ainda nos é desconhecido pela ciência, então logo não dá para saber suas características e etc.. Porém apenas utilizando do conceito da perturbação, que neste caso, interliga os dois fenômenos e tomando como base a opinião de De Broglie, refaço a minha pergunta: é possível criar um vinculo de ressonância com as ondas geradas pela partícula utilizando-me de sub-harmônicas de sua frequência de oscilação natural?

OBS.: Pelo o que pude observar nos artigos supra-citados é que se eu variar a tensão ao ponto que compense a defasagem das divisões de energia (F/2), pode-se criar a ressonância.

Nikola,
Acho que você pode testar essa possibilidade com o arranjo de dois pêndulos interativos, um trabalhando em "f" e outro trabalhando em "f/2".
Se você usar ímãs nas pontas dos pêndulos, em situação de repulsão, o arranjo pode ficar mais interessante.

...

Nikola escreveu:Jonas Paulo Negreiros,
Eu estou pensando em relacionar frequência e tensão para estudar esta "compensação de defasagem". Por exemplo, vamos dizer que um material "A" vibra a 500 hz e eu consiga produzir um material "B" a mesma frequência, 500 hz, então portanto os dois irão oscilar em ressonância, as energias são recíprocas. Mas no meu caso, se eu pegar "B" e dividir por 2 (250 hz) e tentar gerar a ressonância com "A" não obterei, pois a energia não está em reciprocidade. Vamos transferir as ideias, pensando eletricamente, como eu estimo a quantidade de tensão que devo utilizar para uma frequência que é a quinquagésima quinta divisão da frequência natural deste "meio".
Será que eu poderia pensar em um gráfico onde a tensão seria proporcional á frequência?

Nikola,

Através de meios eletrônicos, você pode usar um gerador de frequências acoplado a um filtro "passa-altas". A saída do filtro (analógico ou digital) da classe "três decibeis por oitava" poderá resolver o seu problema, isto é: toda vez que a frequência do gerador dobrar, haverá um aumento de 70% de amplitude da onda obtida na saída do filtro e 100% de sua potência.

[s]
Jonas