Un efecto óptico (Goos-Hänchen), que había sido propuesto por Isaac Newton, se ha observado por primera vez en neutrones. El descubrimiento es otra confirmación de la dualidad onda-partícula (una de las piedras angulares de la mecánica cuántica). Relacionada: Logran por primera vez atrapar la luz de un arco iris en el rango de frecuencias visible
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Newton predijo en el siglo XVII que si un haz de luz muy estrecho incide desde un medio 1 en condiciones de reflexión total sobre un medio 2. Dicho haz de luz retorna al medio 1 desplazado una distancia ∆x respecto del punto de incidencia. Este efecto se denomina Goos-Hänchen. Debido a la pequeña escala de este efecto, no se observó experimentalmente hasta 1947, siendo los autores del descubrimiento, los físicos Goos F y H Hänchen en el Instituto de Física del Estado en Hamburgo, Alemania.
¿Caso cerrado? Bueno no del todo porque, a todos nos enseñan, que la distinción entre ondas y partículas no es tan clara como el sentido común podría sugerir. Debido a cuantización de la energía, la luz a veces puede comportarse como si estuviera compuesto de partículas y otras como si fueran ondas. Un grupo de investigación dirigido por Rob Dalgliesh y Sean Langridge en las instalaciones ISIS http://www.isis.stfc.ac.uk/archive/targetstation2/ y Víctor de Haan, de la Universidad de Tecnología de Delft (Países Bajos), han completado el experimento al demostrar el denominado efecto Goos- Hänchen efecto con neutrones.
Un neutrón posee un momento magnético que se puede representar por la función de onda espinor*, teniendo componentes spin hacia arriba (up) y hacia abajo. Físicos teóricos ya habían calculado que el desplazamiento de Goos- Hänchen debería infuir en las funciones de onda, lo que significa ría que la polarización global de un haz de neutrones debería cambiar al reflejarse en un espejo. El problema sería detectarlos.
Dalgliesh y Langridge, junto con sus colegas de los Países Bajos, diseñaron un instrumento capaz de detectar diferencias sutiles en la polarización en un área pequeña. Utilizaron un instrumento, denominado "Offspec", que podía registrar la "separación" de las funciones de onda de neutrones hasta una distancia de 100 nm, y que permite un decalage del orden de 0,1 micras. Los resultados fueron obtenidos en la segunda fuente de neutrones ISIS, que comenzó sus operaciones científicas en agosto pasado.
Langridge dijo que la nueva instalación ha permitido un "cambio radical" en la aplicabilidad de la dispersión de neutrones a la nanociencia. Además, cree que los datos de esta última investigación ponen de manifiesto la sensibilidad de la técnica de neutrones y redundará en la mejora de las guías de ondas de neutrones y, en la electrónica de próxima generación.
* Espinor: Vector de dos componentes complejas que sufre una transformación al hacer girar el sistema de coordenadas espaciales. Puede representar el estado de espín 1/2 de una partícula. Es solución de la ecuación de Dirac.
Efecto Goos-Hänchen. Parte 3: Reflexión interna total frustrada
http://oc.uan.edu.co/ocf/FISICA/37IPHOEX.pdf
http://www.opticsinfobase.org/ol/abstract.cfm?URI=ol-20-24-2445
http://w3.iec.csic.es/URSI/articulos_antiguos_escaneados/83_Murcia/Art_23.pdf
http://www.alipso.com/monografias/microwav/
http://www.docentes.unal.edu.co/jdbaenad/docs/EA/problemas-cap2.pdf
http://foros.3dgames.com.ar/club-3dg.144/474790.que-hace-realmente-el-lhc.html