Interferencia de dos ondas

Román Castañeda

La superposición de ondas es una de las ideas fundamentales más preciadas de la física. Durante cerca de dos siglos ha constituido el principio físico de la interferencia y la difracción de las ondas y, a lo largo de los últimos cien años se ha empleado como instrumento predictivo del comportamiento de sistemas cuánticos. Sin embargo, dicha superposición no puede explicar la interferencia de las ondas y de las partículas de manera generalizada debido, principalmente, a la diferente interpretación de la función de onda en cada contexto. Dado que los fenómenos del mismo tipo deben obedecer al mismo principio, o ser consecuencia de las mismas causas, esta limitación de la superposición de ondas es, por lo tanto, un problema actual en los fundamentos de la física. Como solución se propone un nuevo principio físico, el cual proporciona la misma explicación para la interferencia de las ondas y de las partículas sin detrimento de la precisión predictiva. Su validez se apoya en el análisis de resultados experimentales reportados por otros autores. Este principio es completamente novedoso y conduce a una formulación no estandarizada de la interferencia, que deberá abrir nuevos campos de discusión sobre este tema fundamental de la física. © 2017. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Hartwig Steffenhagen

Thierry Grosjean, Fadi Baida

Román Castañeda

La interferencia de la luz y de la materia se aborda de manera muy distinta, a pesar de que sea producida por arreglos experimentales con la misma configuración a escala diferente, que entregan resultados de morfología similar, llamados patrones de interferencia. El aparato matemático empleado para la predicción de los patrones de interferencia es similar y se basa en la superposición de funciones de onda. No obstante, mientras que en el caso de la luz la superposición de ondas es un principio fenomenológico que conduce a explicaciones físicas, en el caso de la materia, las funciones de onda no tienen significado físico, por lo que su superposición no conduce a explicaciones fenomenológicas. Así, fenómenos físicos análogos no se explican con base en causas naturales comunes y necesarias, como lo establecen las dos reglas de filosofía natural de Newton vigentes para el análisis de resultados experimentales. En este trabajo se proponen fundamentos conceptuales para una teoría basada en un nuevo principio físico de interferencia, tanto para luz como para la materia, que supera tales limitaciones y se ajusta a las reglas filosóficas de Newton.

Marco Antonio Sagioro Leal

Estudamos os padrões de interferência obtidos experimentalmente em eletrodinâmica quântica de cavidades de baixa finesse alimentada por um campo não clássico gerado no processo espontâneo de conversão paramétrica descendente. Inicialmente, investigamos as interferências geradas por um interferômetro de Hong, Ou e Mandel modificado por uma cavidade simétrica colocada em um dos seus braços. No regime em que o comprimento da cavidade L é maior que o comprimento de coerência do pacote de um dos fótons do par lcoh, efeitos de coalescência e anticoalescência são observados. Mostramos que a variação no comprimento da cavidade pode transformar pico em vale de interferência e vice-versa, embora lcoh < L. O estado de momento dos pares de fótons, nas portas de saídas do divisor de feixes, pode ser controlado pela mudança no comprimento da cavidade. Num segundo trabalho, examinamos as mudanças na correlação dos pares de fótons quando seus correspondentes feixes são filtrados por uma cavidade de Fabry-Perot. Embora os pacotes de onda de cada fóton sofram, individualmente, dispersão, observamos o efeito de cancelamento da dispersão do par quando a freqüência do fóton está sintonizada com a freqüência natural de ressonância da cavidade. As larguras dos picos de Airy não clássicos são da ordem de seus correspondentes clássicos. A visibilidade das franjas de interferência adjacentes ao pico de Airy depende da finesse da cavidade.

Heinz Niedrig