[Ladril]

El efecto túnel

El efecto túnel, uno de los fenómenos cuánticos más sorprendentes que existen.

Cuando lanzas una pelota contra una pared, una de las cosas que hacen que no pueda atravesarla son las fuerzas eléctricas de repulsión que actúan a distancias muy cortas. Estas fuerzas pueden representarse como una barrera de energía potencial. Si la partícula que lanzas tiene más energía que la de la barrera, pasas. Si no, rebotas. Esto es un concepto básico de la física clásica.

Ahora bien, en cuántica las cosas no son así. Una partícula no viene descrita por su posición o su velocidad, y conceptos como el de trayectoria no tienen sentido. Realmente la partícula no está en ningún sitio hasta que tú no la mires, ni tiene ninguna velocidad hasta que tú no la mides. La partícula viene descrita por... la probabilidad de que cuando tú mires, pueda estar en un sitio en otro, o tener determinada velocidad. Esta probabilidad puede verse como una nube, una zona del espacio donde podemos encontrar a nuestra partícula cuántica, y la trayectoria de esta nube sí que la podemos predecir. Es decir, no podemos seguir el movimiento de la partícula, pero sí de su probabilidad.



Ahora bien, esta probabilidad actúa como una onda. Y como buena onda, cuando llega a una frontera, parte se refleja, y parte se transmite (como la luz en una ventana). Esto es lo que ocurre con la función de onda de nuestra partícula (un electrón, por ejemplo) cuando alcanza la barrera de potencial. Pese a tener menor energía que la de la barrera, la función de onda se divide, y parte pasa al otro lado. Por lo tanto, existe una probabilidad real, y medible, de que nuestro electrón se "teletransporte" al otro lado de esta barrera infranqueable.

"¿Y esto para qué sirve?", se preguntará San.

El microscopio de efecto túnel

El microscopio de efecto túnel es un aparatito que, aprovechándose de este fenómeno, nos permite visualizar superficies con una precisión.... atómica.


Son átomos



La cosa es fácil. Ponemos una agujita muy muy cerca de la muestra. Tan cerca, que existe unan probabilidad de que, por efecto túnel, algunos electrones de nuestra aguja se teletransporten a la superficie. El número de electrones que pasen al otro lado dependerá de lo cerca o lejos que se encuentre la aguja. Este flujo de electrones genera una pequeña corriente, que se puede medir. Por lo tanto, paseando la aguja por la superficie, podemos comprobar dónde existen valles y colinas atómicos atendiendo a cómo varía nuestra corriente.

[Travis]

El mundo cuantico es apasionante y dificil de entender pq se aleja de todo lo q vemos en la realidad macroscopica,porque mira q no es raro decir que algo no tiene sentido si no lo medimos

Fenomenos como este y el entrelazamiento cuantico(aun mas raro* que este si cabe)son la repera




*para nuestra experiencia cotidiana

[gryphonheart]

No sé si he entendido el método. ¿Es como una especie de lector de CDs que "lee" variaciones de esa corriente que va de la aguja a la superficie?

Mola. No tenía ni idea de esto. Creía que ibas a hablar de lo de que un tipo se pone en un sitio del túnel y puede escuchar a otro tío que se pone en otro lado.

[jimmythegreattt]

[...] Ahora bien, esta probabilidad actúa como una onda. Y como buena onda, cuando llega a una frontera, parte se refleja, y parte se transmite (como la luz en una ventana). Esto es lo que ocurre con la función de onda de nuestra partícula (un electrón, por ejemplo) cuando alcanza la barrera de potencial. Pese a tener menor energía que la de la barrera, la función de onda se divide, y parte pasa al otro lado. Por lo tanto, existe una probabilidad real, y medible, de que nuestro electrón se "teletransporte" al otro lado de esta barrera infranqueable.[...]


[...]La cosa es fácil. Ponemos una agujita muy muy cerca de la muestra. Tan cerca, que existe unan probabilidad de que, por efecto túnel, algunos electrones de nuestra aguja se teletransporten a la superficie. El número de electrones que pasen al otro lado dependerá de lo cerca o lejos que se encuentre la aguja. Este flujo de electrones genera una pequeña corriente, que se puede medir. Por lo tanto, paseando la aguja por la superficie, podemos comprobar dónde existen valles y colinas atómicos atendiendo a cómo varía nuestra corriente.[...]

Lo que está en rojo no lo entiendo Bueno, lo de valles y colina creo que sí, al igual que lo de superficie. Lo de valles y colinas se referirá a los "bultos" y "hoyos" que haya en un material, y la superficie será la del material que se examina, ¿no?

Y otra cosa. ¿Qué es el cuadro de la imagen de los átomos naranjas?

[Travis]

[...] Ahora bien, esta probabilidad actúa como una onda. Y como buena onda, cuando llega a una frontera, parte se refleja, y parte se transmite (como la luz en una ventana). Esto es lo que ocurre con la función de onda de nuestra partícula (un electrón, por ejemplo) cuando alcanza la barrera de potencial. Pese a tener menor energía que la de la barrera, la función de onda se divide, y parte pasa al otro lado. Por lo tanto, existe una probabilidad real, y medible, de que nuestro electrón se "teletransporte" al otro lado de esta barrera infranqueable.[...]


[...]La cosa es fácil. Ponemos una agujita muy muy cerca de la muestra. Tan cerca, que existe unan probabilidad de que, por efecto túnel, algunos electrones de nuestra aguja se teletransporten a la superficie. El número de electrones que pasen al otro lado dependerá de lo cerca o lejos que se encuentre la aguja. Este flujo de electrones genera una pequeña corriente, que se puede medir. Por lo tanto, paseando la aguja por la superficie, podemos comprobar dónde existen valles y colinas atómicos atendiendo a cómo varía nuestra corriente.[...]

Lo que está en rojo no lo entiendo Bueno, lo de valles y colina creo que sí, al igual que lo de superficie. Lo de valles y colinas se referirá a los "bultos" y "hoyos" que haya en un material, y la superficie será la del material que se examina, ¿no?

Y otra cosa. ¿Qué es el cuadro de la imagen de los átomos naranjas?

-Funcion de onda:es una funcion matematica que se usa para "describir" las propiedades fisicas de una particula(por ejemplo un electron).Lo importante es que el cuadrado de la funcion esta de onda nos da una probabilidad,la probabilidad de que un electron este en un punto dado en un instante dado.Ademas por el principio de incertidumbre cuanto "mejor" conozcamos la posicion de la particula "peor" conoceremos su velocidad.

-Barrera de potencial:una especie de tope energetico,esto que lo explique mejor un fisico

-Superficie de la muestra que se analiza

-Valles y colinas atomicos:disposicion espacial de los atomos del material de la muestra

La imagen de las bolas naranjas son los atomos individuales que se han coloreado artificialmente, de naranja en este caso.

Esto explicado asi en plan ameno poruqe mira que la teoria de la relatividad es dificil pero es que la mec anica cuantica es jodidamente, endiabladamente dificil

[Ladril]

No sé si he entendido el método. ¿Es como una especie de lector de CDs que "lee" variaciones de esa corriente que va de la aguja a la superficie?

Mola. No tenía ni idea de esto. Creía que ibas a hablar de lo de que un tipo se pone en un sitio del túnel y puede escuchar a otro tío que se pone en otro lado.

Como la cantidad de electrones que saltan a la muestra por efecto túnel depende de la distancia de la aguja a la misma, y este salto continuo de electrones genera una corriente, viendo como varía la corriente mientras yo paseo mi aguja por encima de la superficie puedo dibujarme un mapa de esta. No se si me explico.

Y tienes razón, quizás debería haber puesto un título más sensacionalista.

[jimmythegreattt]

Gracias, Travis. Pero cuando digo '¿Qué es el cuadro de la imagen de los átomos naranjas?' me refiero al rombo/cuadrado que hay en el centro de la imagen, lo otro ya lo sabía

[gryphonheart]

No sé si he entendido el método. ¿Es como una especie de lector de CDs que "lee" variaciones de esa corriente que va de la aguja a la superficie?

Mola. No tenía ni idea de esto. Creía que ibas a hablar de lo de que un tipo se pone en un sitio del túnel y puede escuchar a otro tío que se pone en otro lado.

Como la cantidad de electrones que saltan a la muestra por efecto túnel depende de la distancia de la aguja a la misma, y este salto continuo de electrones genera una corriente, viendo como varía la corriente mientras yo paseo mi aguja por encima de la superficie puedo dibujarme un mapa de esta. No se si me explico.

Sí, es lo que me estaba imaginando.

[Ladril]

Esto explicado asi en plan ameno poruqe mira que la teoria de la relatividad es dificil pero es que la mec anica cuantica es jodidamente, endiabladamente dificil

Pues a mí, a día de hoy, me impone más respeto un examen de mecánica clásica que de cuántica.

[wo ni i danio]

creeis que cuando uno está pedo de alucinojenos estilo maria u hongos, puedes captar esa serie de fluctuaciones cuanticas???