(Russel 2006) - Se todas as partículas possuem características ondulatórias, por que não observamos a difração em balas de revolver ou bolas de beisebol?

Passo 1

O enunciado pergunta por que, apesar de todas as partículas terem natureza ondulatória, não vemos difração de objetos macroscópicos como balas de revólver ou bolas de beisebol. O conteúdo aqui é a dualidade onda-partícula e a relação de de Broglie. Para responder, vamos usar a fórmula da comprimento de onda e o critério de difração em fendas ou obstáculos.

Passo 2

Segundo de Broglie, toda partícula com momento linear p tem comprimento de onda
lambda = hp,
onde h é a constante de Planck. Para um objeto massivo e rápido, o momento p fica enorme, e portanto lambda fica extremamente pequeno.

Passo 3

Vamos estimar a ordem de grandeza de lambda para uma bala de massa típica mapprox0,01:kg e velocidade vapprox400:m/s. O momento é
p = m,v approx 0,01cdot 400 = 4:kgcdot m/s
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lambda = 6,63times10^-34,Jcdot s4,kgcdot m/s approx 1,7times10^-34:m

Passo 4

Para observar difração, precisamos que o obstáculo ou fenda tenha dimensão comparável a lambda. Mesmo a menor fenda de tamanho atômico tem ordem de 10^-10:m, milhões de ordens de magnitude maior que lambda. A largura angular típica de difração é da ordem de
thetasimlambdad,
com d a largura da fenda. Aqui theta seria da ordem de 10^-24 radianos, completamente imperceptível.

Passo 5

Concluímos que, embora balas e bolas também tenham comprimento de onda de de Broglie, seu lambda é tão minúsculo que nenhuma configuração prática de fendas ou obstáculos pode revelar padrões de difração mensuráveis. Assim, observamos apenas o comportamento clássico de trajetória bem definida.

Resposta

Não vemos difração de balas ou bolas porque seu comprimento de onda de de Broglie é absurdamente pequeno (da ordem de 10^-34:m), muito menor que qualquer fenda ou obstáculo prático, de modo que o ângulo de difração fica virtualmente nulo.

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