5.2. Viendo lo más pequeño. El efecto túnel

De seguro conocerás, si te gustan los cómics, a uno de los superheroes es Flash, y una de sus habilidades es atravesar paredes. Hoy por hoy, se conoce la respuesta a este fenómeno. Pero, por sorprendente que te parezca, si se pudiera resolver la ecuación de Schrödinger para un objeto tan complejo como una persona, encontraríamos una probabilidad no nula (aunque pequeñísima) de encontrar partículas al otro lado.

Como ya habrás imaginado, este efecto sólo es "visible" para objetos cuánticos como, por ejemplo, un electrón. Aquí tienes un vídeo que lo explica en 1 minuto. 

Vídeo de MinutoDeFisica alojado en Youtube

 

Microscopio de efecto túnel

Imagen de Michael Schmid and
Grzegorz Pietrzak en Wikimedia Commons. CC

 

El microscopio de efecto túnel se basa precisamente en esta asombrosa predicción de la física cuántica.

La idea es establecer una elevada diferencia de potencial entre una punta y la superficie que se quiere estudiar. La punta se va desplazando sobre la superfice, sin tocarla, a una distancia de 1 nm (recuerda, 1 nm=10-9 m). Puesto que entre la punta y la superficie hay espacio vacío, ningún electrón debería pasar de la punta a la superficie. Sin embargo, algunos de ellos lo hacen por efecto túnel, estableciéndose una corriente cuya intensidad depende de la distancia entre la punta y la superficie.

El resultado es que el microscopio "dibuja" la superficie como consecuencia de las intensidades que va registrando. En el dibujo de la derecha puedes ver un esquema de este proceso, y abajo tienes una animación que simula el funcionamiento de este microscopio.

 

Simulación de Jubobroff en Wikimedia Commons. CC