Natura
corpuscolare
ondulatoria
della luce
Fenomeni descritti con immagini
e animazione con powerpoint
ombra-diffrazione-interferenza
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Un fascio luminoso investe un oggetto opaco: dietro l’oggetto la luce
non si propaga (rettilinea) :compare zona d’ombra
ombra
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I raggi luminosi si propagano in linea retta e giungono sullo schermo
Se incontrano un ostacolo, opaco, non vengono trasmessi dietro:appare
zona di ombra sullo schermo
Fascio luminoso attraversa foro, grande:su corpo opaco:appare zona
illuminata e zona d’ombra
I raggi luminosi si propagano in linea retta:se incontrano un ostacolo opaco
non possono oltrepassarlo:zona oscura dietro il diaframma forato
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Possono attraversare il foro e illuminare lo schermo oltre il diaframma
Invece, con foro molto piccolo, appare una serie di anelli luminosi
alternati a zone oscure
I fori vanno riducendosi:potremmo aspettarci una riduzione della zona
illuminata in funzione del foro
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Diaframma con fenditura larga
Luce monocromatica
Diaframma con due fenditure sottili
Schermo oscuro
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Come prevedibile se la luce si propaga rettilineamente come corpuscoli
Diaframma con fenditura sottile
Luce monocromatica
Diaframma con due fenditure sottili
Schermo illuminato
con zone colorate e zone nere
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non prevedibile se la luce si propaga rettilineamente come corpuscoli
giustificabile se la luce presenta natura ondulatoria
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Interpretazione della
interferenza
• Due onde possono raggiungere lo stesso
punto sullo schermo:il loro effetto dipende
dalla fase delle onde stesse
• Se sono in fase, sommano l’effetto e
compare una zona illuminata
• Se sono in opposizione, annullano
reciprocamente l’effetto e la zona
appare non illuminata
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Due onde in fase :interferenza positiva:valori si sommano sempre
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Due onde in opposizione di fase:valori sempre opposti:annullamento effetto
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Fessura ampia: effetto uguale con natura corpuscolare o ondulatoria
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Effetto prevedibile
Fessura sottile: effetto diverso con natura corpuscolare o ondulatoria
La fessura all’arrivo di una onda diventa sorgente di onde sferiche
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Interpretazione del
fenomeno della diffrazione
• La ipotesi della luce come formata da
corpuscoli, raggi, che si propagano in
modo rettilineo, non giustifica il fenomeno
osservato con fori molto piccoli, mentre
poteva giustificarlo con fori grandi
• Ipotesi ondulatoria della luce riesce a
giustificare il fenomeno
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Diffrazione della luce
solo immagini grafiche
per visualizzare
risultati
livello didattico
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Fascio di luce monocromatica, rossa, attraversa foro grande su diaframma
e produce sullo schermo disco rosso grande
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Fascio di luce monocromatica, rossa, attraversa foro ridotto su diaframma
e produce sullo schermo disco rosso ridotto
Risultati attendibili con ipotesi corpuscolare della radiazione e propagazione
rettilinea del raggio luminoso
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Fascio di luce monocromatica, rossa, attraversa foro minimo su diaframma
e produce sullo schermo serie di anelli rossi separati da zone nere
In corrispondenza del foro compare una sorgente di luce che si irradia
divergendo in solido conico che genera la immagine sullo schermo
come mai ?
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Fascio di luce monocromatica, rossa, attraversa foro grande su diaframma
e produce sullo schermo disco rosso grande
diametro foro >>> lunghezza d’onda della radiazione
Fronte d’onda piano si propaga oltre il foro come fronte onda piana
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Fascio di luce monocromatica, rossa, attraversa foro minimo su diaframma
e produce sullo schermo anelli di diffrazione
diametro foro < lunghezza d’onda della radiazione
Fronte d’onda piano si propaga oltre il foro come fronte onda sferica
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