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Le onde

La diffrazione e l'interferenza

I fenomeni della diffrazione e dell'interferenza della luce si possono spiegare solo ammettendo che la luce viaggi sotto forma di onde (ottica ondulatoria).

Il fenomeno della diffrazione avviene quando un'onda incontra un ostacolo di dimensioni paragonabili alla sua lunghezza d'onda e invade in parte la zona che dovrebbe essere "in ombra". Nel caso delle onde sonore, per esempio, è possibile udire una voce anche se chi parla si trova al di là di una porta, perché l'onda sonora aggira in parte l'ostacolo. Nel caso della luce il fenomeno della diffrazione avviene solo se l'ostacolo ha dimensioni molto piccole, quali sono quelle della sua lunghezza d'onda, (10−7 m), non visibili dall'occhio umano. È perciò difficile osservarne gli effetti, perché la sua lunghezza d'onda è molto piccola rispetto alla dimensione degli oggetti di uso comune (di fatto, nella nostra esperienza quotidiana, quando la luce incontra un ostacolo produce dietro di esso un'ombra dai contorni netti). Per osservare il fenomeno della diffrazione si illumina con luce monocromatica un oggetto di piccole dimensioni e si proietta la sua ombra su uno schermo. Osservando attentamente l'ombra, si vede che essa non è completamente buia, ma presenta delle zone chiare e scure in corrispondenza del bordo. L'ostacolo si comporta come una sorgente di onde circolari.

Un esperimento analogo si può fare utilizzando una fenditura al posto dell'ostacolo: la macchia di luce corrispondente alla fenditura risulta contornata da una serie di zone chiare e scure, invece di essere concentrata su un'unica zona. La diffrazione su una doppia fenditura, o su una serie di fenditure, e la successiva delle onde diffratte, produce frange alternate di buio e di luce, dette figure di interferenza, prodotte dall'interferenza costruttiva e distruttiva delle onde che vengono "generate" dalle fenditure. Le frange luminose sono prodotte dall'interferenza costruttiva (le onde si sovrappongono in fase dando luogo a un'onda di ampiezza maggiore), mentre le zone di buio sono determinate dall'interferenza distruttiva (le onde si sovrappongono in opposizione di fase dando luogo a un'onda di ampiezza nulla).

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