concetti macroscopici

Diffrazione

e Interferenza

Diffrazione
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Quando le onde si muovono verso la costa, di solito viaggiano in linea retta. Ma cosa succede se incontrano un ostacolo lungo il percorso, come un grosso scoglio che spunta dall'acqua o un'apertura in un muro, come nell'immagine sopra? Invece di fermarsi, alcune onde aggirano lo scoglio o passano attraverso l’apertura e si disperdono in diverse direzioni.

Questa curvatura e dispersione attorno a un ostacolo o attraverso un’apertura si chiama diffrazione.

Solo ostacoli e aperture con dimensioni paragonabili alla lunghezza d'onda dell'onda in propagazione producono diffrazione. Abbiamo parlato della lunghezza d'onda nell’articolo sulle onde.

slit


Quando ci sono due aperture vicine tra loro e un’onda le attraversa, succede qualcosa di molto interessante! L'onda passa attraverso entrambe le fenditure e crea due serie di onde dall'altra parte.

interference

Cosa succede quando queste onde si incontrano? Si combinano tra loro, e questo fenomeno si chiama interferenza. Le onde si combinano in modi diversi:

interference

  • Si sommano: Se la cresta di un'onda incontra la cresta dell'altra, si uniscono e formano un'onda più grande. Questo è chiamato interferenza costruttiva.

  • Si cancellano: Se invece la cresta di un'onda incontra il ventre dell'altra, le onde possono annullarsi a vicenda, creando un'onda più piccola o addirittura una zona piatta! Questo è chiamato interferenza distruttiva.

Quindi, l’interferenza delle onde è ciò che accade quando due onde si incontrano: possono unire le loro forze per creare un’onda più grande oppure annullarsi a vicenda per creare un'onda più piccola.

Se si punta una luce verso una barriera con due piccole fenditure tagliate e si osserva uno schermo o un muro dietro le due aperture, si vede una serie di strisce chiare e scure. Queste strisce sono chiamate la figura di diffrazione, e si formano perché le onde luminose interferiscono tra loro come descritto sopra!

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Questo esperimento fu inventato nel 1801 da Thomas Young ed è molto utile nella fisica quantistica. Gli articoli Esperimento della doppia fenditura e Scoperta dell'elettrone come onda mostrano qualcuna delle sue applicazioni.

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