I fondamenti della Fisica Quantistica - 4 Giarre, 6 maggio – 20 maggio 2011 AIF – sez. Giarre-Riposto (www.aifgiarreriposto.it) Liceo Statale Leonardo.

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1 I fondamenti della Fisica Quantistica - 4 Giarre, 6 maggio – 20 maggio 2011 AIF – sez. Giarre-Riposto (www.aifgiarreriposto.it) Liceo Statale Leonardo Giarre (www.liceoleonardogiarre.it) Pietro Romano

2 Cosa ci si può aspettare da un esperimento da doppia fenditura fatto con particelle? Questo è ciò che si ha in presenza di oggetti macroscopici XX

3 Diffrazione degli elettroni – le onde elettroniche Il comportamento della luce, talvolta descrivibile come unonda (esperimenti di interferenza), talvolta come una particella (effetto fotoelettrico), induce De Broglie (1923) a ipotizzare che lo stesso comportamento dovesse riguardare anche le particelle:

4 Condizioni per linterferenza: Assenza di fenomeni interferenziali: Esempio di calcolo per gli elettroni Interferenza d = 2,464 Å

5 Interferenza con elettroni

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7 Interferenza con protoni e neutroni

8 Formalismo MQ – Ampiezza di probabilità su un cammino Non possiamo dire attraverso quale foro è passato lelettrone. La matematica che descrive linterferenza è però analoga a quella delle onde. Lampiezza relativa al tragitto da s a x, attraverso, ad esempio, lapertura 1, è il prodotto delle ampiezze relative ai passaggi da s a 1, e da 1 a x. Questo ente matematico è un operatore, che rappresenta la totalità dei possibili percorsi che da s conducono a x.

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10 Interferenza elettroni - localizzazione La localizzazione dellelettrone distrugge linterferenza

11 Interferenza elettroni - localizzazione La localizzazione dellelettrone distrugge linterferenza Senza luce 780 nm (Rosso) 630 nm (Verde) 380 nm (blu)

12 Ampiezza di probabilità da s a x attraverso la fenditura i (i = 1,2). Ampiezza di probabilità per la rivelazione di un fotone in R 1 colpito da un elettrone che attraversa la fenditura 1. Ampiezza di probabilità da s a x con rivelazione di un fotone in R 1 Ampiezza di probabilità per la rivelazione di un fotone in R 1 colpito da un elettrone che attraversa la fenditura 2. Ampiezza di probabilità da s a x con rivelazione di un fotone in R 2

13 Assenza di interferenza