Avvicinarsi alla teoria

Unità di Ricerca in Didattica della Fisica – Dipartimento di Fisica - Università di Udine
SCHEDA5-MQUD_Conc
Classe/Istituto_______________________Cognome ________________________Nome _________________ Date ___________
Scheda5-MQUD_Conc - Dall'esperimento di malus alla situazione ideale
A. L’esperimento
Un fascio di luce polarizzata di intensità Io incide su un Polaroid, il cui coefficiente di trasmissione é T.
Sperimentalmente si é trovato che l'intensità della luce trasmessa è data da:
IT()=Io T cos2
A1.1 Quali aspetti della fenomenologia sono descritti dal coefficiente T (il significato fisico di T)?
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
A1.2 Il suo valore sperimentale è sempre:
>1
<1
=1
Motiva la risposta: _____________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
A2. Quale aspetto della fenomenologia è descritto dal fattore
? ___________________________
Gli esperimenti che abbiamo condotto possono essere riletti tenendo conto del fatto che la luce è
composta da fotoni,che vengono sempre rivelati come entità singole o discrete (Non accade mai di
rivelare 1/2 fotone). L'intensità di luce è proporzionale al numero di fotoni.
B-POLAROID IDEALI
B1. Un fascio di N fotoni, precedentemente filtrato da un primo Polaroid che polarizza verticalmente
la luce (polaroid V), incide su un polaroid ideale F2 (T=1) ruotato di 45° rispetto a V. Con un
rivelatore posto oltre F2 si misura il numero di fotoni trasmessi.
B1.1 Qual è il numero NT dei fotoni che vengono trasmessi da F2?
NT = _________
B2. Che direzione di polarizzazione dovrebbe avere il fascio incidente affinché il rapporto NT / N
sia uguale a: 1? ___________ ;
0? __________
1/2? _____________
B3. Si consideri ora il caso in cui il fascio sia di bassa intensità, ovvero in cui si possa considerare che
solo un fotone alla volta interagisca con il Polaroid (ed eventualmente il rivelatore), per ciascuno degli N
fotoni del fascio. Cambieresti le risposte alle domande dei punti B1 e B2? Esplicita e motiva le risposte.
_____________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________
B4. Un fascio di N fotoni polarizzato secondo la direzione verticale V incide su un polaroid ideale (T=1)
con direzione permessa ruotata di  rispetto a V.
IT NT

 cos 2  sulla sorte di ciascun fotone?
I0 N0
_____________________________________________________________________________

Che informazione fornisce la legge di Malus,
B5.1 Qual è la probabilità che un fotone di una fascio polarizzato a 45° venga trasmesso da un polaroid
ideale (T=1) con direzione permessa:

verticale? _____________ orizzontale? _____________ A 45°? ______________
B5.2 Spiegare le risposte date ___________________________________________________________
Unità di Ricerca in Didattica della Fisica – Dipartimento di Fisica - Università di Udine
SCHEDA5-MQUD_Conc
C. POLAROID REALI
C1. Un fascio di luce polarizzata secondo una definita direzione (ad esempio la direzione V) composto da
N fotoni incide su un polaroid reale (es.:T=0.7)
C.1.1 Qual è la probabilità che un fotone del fascio venga trasmesso dal Polaroid:



con direzione permessa V? ___________
con direzione permessa O (orizzontale)? __________________
con direzione permessa a 45° rispetto a V? ______________
C2. Nel caso di polaroid reali (es. T=0.7) è possibile avere una probabilità di trasmissione:
C2.1. uguale ad 1?
Sì
No
Spiegare: _________________________________________________________
C2.2. uguale a 0?
Sì
No
Spiegare: __________________________________________________________
C3. Nel caso di polaroid reali (es.:T=0.7):
C3.1. qual è il valore massimo della probabilità di trasmissione di un fotone? ___________
C3.2. quando si ottiene? ___________________________________________________
C4. Che informazione fornisce sulla sorte dei singoli fotoni il rapporto
in questo caso?
_____________________________________________________________________
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