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Abrir el simulador

Fotones o electrones de uno en uno a través de dos rendijas: aparecen franjas, y desaparecen si miras por cuál pasan.
Richard Feynman dijo que este experimento contiene “el único misterio” de la mecánica cuántica. Se lanzan partículas, una a una, contra una placa con dos rendijas. Cada una deja un punto en la pantalla, como una bolita. Pero cuando se acumulan miles de puntos, dibujan franjas de interferencia, como si cada partícula hubiera pasado por las dos rendijas a la vez. Y si intentas mirar por cuál pasa, las franjas desaparecen.

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Lo que vas a aprender

  • El experimento de Young con luz y la interfranja.
  • Qué pasa cuando las partículas llegan de una en una.
  • La longitud de onda de De Broglie de un electrón.
  • El papel de la anchura de las rendijas (difracción).
  • Por qué la medida destruye la interferencia.

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Cómo se usa el simulador

  • Partículas: fotones o electrones.
  • Montaje: dos rendijas, mirando por cuál pasa o una rendija.
  • La pantalla acumula los impactos. La gráfica Dónde caen compara el histograma con la probabilidad que da la mecánica cuántica.
  • El panel da la interfranja (con la pantalla a 1 m) y cuántas franjas caben en el máximo central.

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Fundamentos teóricos

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El experimento de Young

En 1801, Thomas Young hizo pasar luz por dos rendijas y vio franjas claras y oscuras: la prueba de que la luz es una onda. Las ondas de las dos rendijas llegan a cada punto con distinta diferencia de camino, dsin⁡θd\sin\theta: dsin⁡θ=mλ  ⇒  franja brillanted\sin\theta = m\lambda \;\Rightarrow\; \text{franja brillante} En una pantalla a distancia LL, la separación entre franjas brillantes (interfranja) es: Δy=λ Ld\Delta y = \frac{\lambda\,L}{d}

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Partículas de una en una

La luz está formada por fotones. Si se envían de uno en uno, cada fotón llega a un punto concreto y al azar. No hay media onda en un sitio y media en otro. Pero con muchos impactos, la distribución de puntos dibuja exactamente las franjas. La interpretación: cada partícula tiene una función de onda que pasa por las dos rendijas e interfiere consigo misma. Esa onda no dice dónde está la partícula, sino la probabilidad de encontrarla en cada punto: P∝∣ψ∣2P \propto |\psi|^2.

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Electrones

Los electrones, que tienen masa, hacen lo mismo. Toda partícula con momento pp tiene una longitud de onda (De Broglie, 1924): λ=hp=h2 m e V\lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{\sqrt{2\,m\,e\,V}} para un electrón acelerado con una tensión VV. Es de picómetros: por eso los microscopios electrónicos ven mucho más detalle que los ópticos.

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La anchura de las rendijas

Cada rendija, por sí sola, produce un patrón de difracción con una mancha central de anchura 2λL/a2\lambda L/a. Las franjas de interferencia aparecen dentro de esa envolvente. El número de franjas en el máximo central es aproximadamente 2d/a−12d/a - 1.

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Mirar por cuál pasa

Si se pone un detector para saber por qué rendija pasa cada partícula, las franjas desaparecen y en la pantalla aparece la suma de dos patrones de una rendija. La medida destruye la relación de fase entre los dos caminos. Es la base del principio de complementariedad: no se puede observar a la vez el comportamiento de onda (interferencia) y el de partícula (camino definido).

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Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 · Interfranja con luz

Luz de 600 nm, rendijas separadas 100 µm, pantalla a 1 m.Δy=600⋅10−9⋅1100⋅10−6=6\Delta y = \dfrac{600 \cdot 10^{-9} \cdot 1}{100 \cdot 10^{-6}} = 6 mm. Son los valores iniciales del simulador.
Con a=20 μa = 20\ \mum, la mancha central mide 2⋅600⋅10−9⋅1/20⋅10−6=62 \cdot 600 \cdot 10^{-9} \cdot 1/20 \cdot 10^{-6} = 6 cm, y caben 2⋅100/20−1=92 \cdot 100/20 - 1 = 9 franjas.
Electrones acelerados con 50 kV:λ=6,626⋅10−342⋅9,11⋅10−31⋅1,6⋅10−19⋅50 000=5,5\lambda = \dfrac{6{,}626 \cdot 10^{-34}}{\sqrt{2 \cdot 9{,}11 \cdot 10^{-31} \cdot 1{,}6 \cdot 10^{-19} \cdot 50\,000}} = 5{,}5 pm (con la corrección relativista, 5,4 pm).Con rendijas separadas 2 µm y pantalla a 1 m: Δy=5,4⋅10−12/2⋅10−6=2,7 μ\Delta y = 5{,}4 \cdot 10^{-12}/2 \cdot 10^{-6} = 2{,}7\ \mum.

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Experimenta con el simulador

1

De uno en uno

Pon 1 partícula por fotograma. ¿Se ven franjas al principio? ¿Cuántos impactos hacen falta para distinguirlas?
2

Mirar

Cambia a “Mirando por cuál pasa”. ¿Qué queda en la pantalla?
3

Interfranja

Duplica la separación dd. ¿Qué le pasa a la interfranja? Cambia λ de 400 a 700 nm.
4

Rendijas más estrechas

Reduce aa y cuenta las franjas del máximo central.

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Errores frecuentes

  • Pensar que la partícula se divide en dos. Siempre llega entera a un punto; lo que pasa por las dos rendijas es su onda de probabilidad.
  • Confundir la interfranja (λL/d\lambda L/d) con la anchura de la envolvente (2λL/a2\lambda L/a).
  • Creer que la interferencia es un efecto entre partículas distintas. Ocurre aunque lleguen de una en una.

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Preguntas frecuentes

Para saber por qué rendija pasa hay que interactuar con la partícula, y esa medida destruye la relación de fase entre los dos caminos. Sin ella no hay interferencia.
Sí: con átomos, con moléculas de fullereno (60 átomos de carbono) y con moléculas de más de 2000 átomos. Cuanto mayor es el objeto, más corta es su longitud de onda y más difícil ver las franjas.

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Última modificación el 6 de octubre de 2026