Fenômenos intermediários de interferência e emaranhamento quânticos : o interferômetro virtual de Mach-Zehnder integrado a atividades didáticas
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2018 |
Outros Autores: | , |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/188369 |
Resumo: | Neste trabalho, apresentamos um conjunto de atividades didáticas que podem ser utilizadas para explorar conceitos de Física Quântica a partir da simulação computacional do Interferômetro de Mach-Zehnder. Tais atividades foram desenvolvidas à luz de pressupostos da teoria da mediação de Vygotsky e da filosofia linguística de Bakhtin, durante uma pesquisa de doutorado. O conjunto de atividades faz parte de uma das etapas de reestruturação da simulação computacional, permitindo explorar, além da polarização da luz e os detectores demolição, os divisores de feixe com coeficientes variáveis e os detectores não-demolição. É possível simular, então, a interferência em regime clássico (fonte laser), em regime quântico (fótons únicos), os fenômenos intermediários de interferência quântica e o emaranhamento quântico. A compreensão desses fenômenos pelos estudantes não é trivial, uma vez que exige mudanças qualitativas profundas. A mediação realizada pelo software e atividades didáticas procura se constituir como um meio para que tais mudanças se estabeleçam. Essas atividades didáticas, cuja principal função é atuar como ferramentas mediadoras no processo de ensino-aprendizagem, podem servir como ponto de partida para abordagens mais fenomenológicas da Física Quântica (sem, necessariamente, se restringir a elas) tanto nos cursos de licenciatura quanto de bacharelado em Física. |
id |
UFRGS-2_5c143f3c30cd9f83022188f401f5cc98 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:www.lume.ufrgs.br:10183/188369 |
network_acronym_str |
UFRGS-2 |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFRGS |
repository_id_str |
|
spelling |
Netto, Jader da SilvaOstermann, FernandaCavalcanti, Claudio Jose de Holanda2019-01-30T02:33:21Z20181677-2334http://hdl.handle.net/10183/188369001083559Neste trabalho, apresentamos um conjunto de atividades didáticas que podem ser utilizadas para explorar conceitos de Física Quântica a partir da simulação computacional do Interferômetro de Mach-Zehnder. Tais atividades foram desenvolvidas à luz de pressupostos da teoria da mediação de Vygotsky e da filosofia linguística de Bakhtin, durante uma pesquisa de doutorado. O conjunto de atividades faz parte de uma das etapas de reestruturação da simulação computacional, permitindo explorar, além da polarização da luz e os detectores demolição, os divisores de feixe com coeficientes variáveis e os detectores não-demolição. É possível simular, então, a interferência em regime clássico (fonte laser), em regime quântico (fótons únicos), os fenômenos intermediários de interferência quântica e o emaranhamento quântico. A compreensão desses fenômenos pelos estudantes não é trivial, uma vez que exige mudanças qualitativas profundas. A mediação realizada pelo software e atividades didáticas procura se constituir como um meio para que tais mudanças se estabeleçam. Essas atividades didáticas, cuja principal função é atuar como ferramentas mediadoras no processo de ensino-aprendizagem, podem servir como ponto de partida para abordagens mais fenomenológicas da Física Quântica (sem, necessariamente, se restringir a elas) tanto nos cursos de licenciatura quanto de bacharelado em Física.In this paper, we present a set of teaching activities that can be used to explore concepts of Quantum Physics from the computer simulation of the Mach-Zehnder interferometer. These activities were developed according to Vygotsky’s mediation theory and Bakhtin’s linguistic philosophy in a PhD research. The set of activities is one of the steps that compose the restructuring of the computer simulation, allowing one to explore beyond the polarization of light and demolition detectors, the beam splitters with variable coefficients and the non-demolition detectors. This makes it possible to simulate interference in classical system (laser source), in quantum system (single photon), intermediate phenomena of quantum interference and quantum entanglement. Students’ understanding of these phenomena is not trivial, requiring great qualitative changes. The mediation by software and didactic activities seeks to be a means for this to be established. These teaching activities, whose main function is to work as mediational tools in the teaching-learning process, behaves as a starting point for more phenomenological approaches to Quantum Physics (not necessarily be limited to) both in Pre-service Physics teachers’ as Bachelor Physics courses.application/pdfporCaderno brasileiro de ensino de física. Florianópolis. Vol. 35, n. 1 (abr. 2018), p. 185-234Ensino de físicaInterferencia quanticaInterferômetros de Mach-ZehnderSimulação computacionalTeaching activitiesVirtual Mach-Zehnder interferometerQuantum physics teachingFenômenos intermediários de interferência e emaranhamento quânticos : o interferômetro virtual de Mach-Zehnder integrado a atividades didáticasInterference intermediate phenomena and quantum entanglement: the virtual Mach-Zehnder interferometer integrated teaching activities info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/otherinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001083559.pdf.txt001083559.pdf.txtExtracted Texttext/plain119263http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/188369/2/001083559.pdf.txt0bcaa09a052c7cbca9fd10aa952ebd42MD52ORIGINAL001083559.pdfTexto completoapplication/pdf2166585http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/188369/1/001083559.pdfdcae2ab7f27229c4bdd7d11e0bcf483dMD5110183/1883692023-07-20 03:36:24.369657oai:www.lume.ufrgs.br:10183/188369Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2023-07-20T06:36:24Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Fenômenos intermediários de interferência e emaranhamento quânticos : o interferômetro virtual de Mach-Zehnder integrado a atividades didáticas |
dc.title.alternative.en.fl_str_mv |
Interference intermediate phenomena and quantum entanglement: the virtual Mach-Zehnder interferometer integrated teaching activities |
title |
Fenômenos intermediários de interferência e emaranhamento quânticos : o interferômetro virtual de Mach-Zehnder integrado a atividades didáticas |
spellingShingle |
Fenômenos intermediários de interferência e emaranhamento quânticos : o interferômetro virtual de Mach-Zehnder integrado a atividades didáticas Netto, Jader da Silva Ensino de física Interferencia quantica Interferômetros de Mach-Zehnder Simulação computacional Teaching activities Virtual Mach-Zehnder interferometer Quantum physics teaching |
title_short |
Fenômenos intermediários de interferência e emaranhamento quânticos : o interferômetro virtual de Mach-Zehnder integrado a atividades didáticas |
title_full |
Fenômenos intermediários de interferência e emaranhamento quânticos : o interferômetro virtual de Mach-Zehnder integrado a atividades didáticas |
title_fullStr |
Fenômenos intermediários de interferência e emaranhamento quânticos : o interferômetro virtual de Mach-Zehnder integrado a atividades didáticas |
title_full_unstemmed |
Fenômenos intermediários de interferência e emaranhamento quânticos : o interferômetro virtual de Mach-Zehnder integrado a atividades didáticas |
title_sort |
Fenômenos intermediários de interferência e emaranhamento quânticos : o interferômetro virtual de Mach-Zehnder integrado a atividades didáticas |
author |
Netto, Jader da Silva |
author_facet |
Netto, Jader da Silva Ostermann, Fernanda Cavalcanti, Claudio Jose de Holanda |
author_role |
author |
author2 |
Ostermann, Fernanda Cavalcanti, Claudio Jose de Holanda |
author2_role |
author author |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Netto, Jader da Silva Ostermann, Fernanda Cavalcanti, Claudio Jose de Holanda |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Ensino de física Interferencia quantica Interferômetros de Mach-Zehnder Simulação computacional |
topic |
Ensino de física Interferencia quantica Interferômetros de Mach-Zehnder Simulação computacional Teaching activities Virtual Mach-Zehnder interferometer Quantum physics teaching |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Teaching activities Virtual Mach-Zehnder interferometer Quantum physics teaching |
description |
Neste trabalho, apresentamos um conjunto de atividades didáticas que podem ser utilizadas para explorar conceitos de Física Quântica a partir da simulação computacional do Interferômetro de Mach-Zehnder. Tais atividades foram desenvolvidas à luz de pressupostos da teoria da mediação de Vygotsky e da filosofia linguística de Bakhtin, durante uma pesquisa de doutorado. O conjunto de atividades faz parte de uma das etapas de reestruturação da simulação computacional, permitindo explorar, além da polarização da luz e os detectores demolição, os divisores de feixe com coeficientes variáveis e os detectores não-demolição. É possível simular, então, a interferência em regime clássico (fonte laser), em regime quântico (fótons únicos), os fenômenos intermediários de interferência quântica e o emaranhamento quântico. A compreensão desses fenômenos pelos estudantes não é trivial, uma vez que exige mudanças qualitativas profundas. A mediação realizada pelo software e atividades didáticas procura se constituir como um meio para que tais mudanças se estabeleçam. Essas atividades didáticas, cuja principal função é atuar como ferramentas mediadoras no processo de ensino-aprendizagem, podem servir como ponto de partida para abordagens mais fenomenológicas da Física Quântica (sem, necessariamente, se restringir a elas) tanto nos cursos de licenciatura quanto de bacharelado em Física. |
publishDate |
2018 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2018 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2019-01-30T02:33:21Z |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/other |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
format |
article |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10183/188369 |
dc.identifier.issn.pt_BR.fl_str_mv |
1677-2334 |
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv |
001083559 |
identifier_str_mv |
1677-2334 001083559 |
url |
http://hdl.handle.net/10183/188369 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.ispartof.pt_BR.fl_str_mv |
Caderno brasileiro de ensino de física. Florianópolis. Vol. 35, n. 1 (abr. 2018), p. 185-234 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFRGS instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) instacron:UFRGS |
instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
instacron_str |
UFRGS |
institution |
UFRGS |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFRGS |
collection |
Repositório Institucional da UFRGS |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/188369/2/001083559.pdf.txt http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/188369/1/001083559.pdf |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
0bcaa09a052c7cbca9fd10aa952ebd42 dcae2ab7f27229c4bdd7d11e0bcf483d |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1815447680570097664 |