5. Le onde luminose 5.1-3 Diffrazione e interferenza

1. Modello ondulatorio Che cos’è la luce? Fino a metà ‘800 vi erano due modelli: Modello corpuscolare: la luce consiste in un flusso di particelle microscopiche (corpuscoli) Modello ondulatorio: la luce è un’onda Prevalse la teoria ondulatoria della luce: la luce è un’onda elettromagnetica, la perturbazione è costituita da campi elettrici e magnetici le cui oscillazioni si propagano anche nel vuoto Oggi i due modelli coesistono e sono complementari: in certe situazioni la luce si comporta come un’onda, in altre come un insieme di corpuscoli (fotoni, fisica atomica)

2. L’interferenza della luce Esperimento di Young: Fascio di luce passante attraverso due fenditure vicine; ciascuna di esse si comporta come sorgente luminosa; emergono due fasci di luce che interferiscono tra loro in una figura (frange) d’interferenza: alternarsi di strisce luminose (interferenza costruttiva) e strisce scure (interferenza distruttiva) Interferenza costruttiva (luminosità) se la differenza dei cammini percorsi dalle due onde è multipla di λ (in fase). Interferenza distruttiva (oscurità) se la differenza dei cammini percorsi dalle due onde è multipla di λ/2 (opposizione di fase)

2. Lunghezza d’onda della luce Misurando la posizione y della prima frangia luminosa dall’asse della doppia fenditura, s riesce a calcolare la lunghezza d’onda della luce Dalla similitudine dei triangoli S1S2M e BCO

5.2 La diffrazione Le onde possiedono la proprietà di poter aggirare gli ostacoli o le aperture (diffrazione) quando la lunghezza d’onda è più grande (o paragonabile) rispetto alla dimensione dell’apertura (o dell’ostacolo) si ha diffrazione; quando la lunghezza d’onda è molto piccola rispetto alla dimensione dell’apertura (o dell’ostacolo) non c’è praticamente diffrazione

5.2 Fenomeni di diffrazione Diffrazione del suono: Possibilità di ascoltare i suoni (lunghezza d’onda dell’ordine del metro) anche dietro un muro o dietro una porta socchiusa Diffrazione della luce: ostacoli e aperture sono in genere grandi rispetto alla lunghezza d’onda della luce (dell’ ordine di 10-6 m), quindi proiettano ombre nette; oggetti delle dimensioni degli atomi (10-10 m) risultano invisibili, perché non formano ombre nette (diffrazione e interferenza)