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Introduzione
La propagazione del campo
Il principio di sovrapposizione
La diffrazione
L'interferenza
La polarizzazione
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La diffrazione
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Una delle proprietà più
curiose delle onde elettromagnetiche – e comune a tutti i fenomeni
ondulatori – è la loro capacità di "aggirare
gli ostacoli".
La luce che attraversa una fenditura non si propaga solo "in
avanti", come farebbe un corpuscolo materiale, ma tende a espandersi
nello spazio, coprendo una regione ben più grande della fenditura
attraverso la quale è passata. Questo fenomeno prende il nome
di diffrazione, e si manifesta quando le dimensioni degli ostacoli
che l'onda incontra risultano paragonabili alla sua lunghezza d'onda.
In maniera analoga, se la luce incontra un ostacolo sufficientemente
piccolo, non si crea una zona d'ombra netta dietro a esso, perché
la luce tende a "richiudersi" per ripristinare il fronte
d'onda originario. |
Legenda
Wavelength = lunghezza d'onda (in nanometri = miliardesimi di metro)
Slit width = diametro della fenditura (in nanometri = miliardesimi
di metro)
Autore: Sergey A. Kiselev
e Tanya Yanovsky-Kiselev
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Nell'animazione si osserva la luce coerente puntata verso la fenditura.
- La luce emessa può essere cambiata in tutta la banda
visibile utilizzando il cursore sulla sinistra.
- La larghezza della fenditura può essere cambiata agendo
direttamente sulla fenditura.
- Provare prima a fissare la larghezza della fenditura e poi a
variare la lunghezza d'onda.
Osservare poi come cambiano:
- la figura di diffrazione (cioè l'immagine che si forma
sullo schermo illuminato dalla radiazione);
- il grafico della distribuzione dell'intensità.
- Provare a fissare la lunghezza d'onda e poi a cambiare la larghezza
della fenditura. Anche in questo caso osservare la figura di diffrazione
e l'immagine della distribuzione dell'intensità.
Per capire meglio il significato della diffrazione si pensi a una
persona nascosta dietro a un albero. Non è possibile vederla,
tuttavia è possibile udirla. Questo succede perché
la lunghezza d'onda della luce è di gran lunga più
piccola delle
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dimensioni
dell'albero e quindi la luce non riesce a "girarci attorno":
essa viene completamente bloccata dall'albero. Al contrario, la lunghezza
d'onda delle onde sonore emesse dalla persona è dello stesso
ordine di grandezza delle dimensioni dell'albero. Tali onde sono quindi
in grado di superare un l'ostacolo, consentendo così di percepire
la voce di una persona, anche se nascosta. |
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