esperimento di young

La dualità onda-particella: l'esperimento di young

7. DISCUSSIONE DELLE DOMANDE SPECIFICHE - BOMARSI & VIRGILI

6. PRESENTAZIONE DEI RISULTATI - LUCETTI

Indice

4. Raccoglimento Dati- bettinelli

3. Apparato sperimentale - Bettinelli

2. Motivazione dell' esperimento - Virgili

5. Raccolta dati ed Elaborazione dati- Bettinelli e lucetti

1. Introduzione alla teoria delle onde - Bomarsi

C=299792458 m/s

La natura della luce

La luce

Un'onda elettromagnetica e trasversale, i cui fenomeni sono approssimabili tramite l'ottica geometrica.

La riflessione di un fascio luminose dipende dalla superficie

Diffusione e riflessione

Riflessione speculare

Dove la superficie risulta liscia, l'angolo di riflessione è uguale all'angolo incidenza

Riflessione diffusa

Dove la superficie risulta ruvida, la luce è riflessa in varie direzioni

Quando la luce si propaga da un mezzo all'altro, cambia la sua direzione di propagazione.

rifrazione

sin θ1 = v1∆t/AB sin θ2 = v2∆t/ABL'indice di rifrazione:n=c/vOttengo la legge di Snell-Cartesio:n1 sin θ1 = n2 sin θ2

Quando due onde coerenti si combinano si ha un'interferenza

Interferenza

Interferenza distruttiva

Interferenza costruttiva

Interferenza costruttiva:ℓ2-ℓ1=mλ

Interferenza costruttiva:ℓ2-ℓ1=mλ

Come appare sul nostro esperimento?

Interferenza

2. Motivazionedell'esperimento

• Thomas Young, 1801

Le diverse teorie

• utilizzò di una doppia fenditura
• si creano regioni di interferenza costruttiva e distruttiva
• avviene la creazione di modelli coerenti con la teoria ondulatoria

L'esperimento di Young

Tomografia a coerenza ottica (OCT)

Spettroscopia

• ottica
• fisica quantistica
• tecnologia delle onde
• medicina
• ingegneria del suono
• telecomunicazioni
• scienze materiali
• astronomia

Applicazioni Scientifiche

Strumenti per misurazioni

-Metro a nastro

-Calibro

-Lente di ingrandimento

Strumentazione in comune

-Fenditure incise nel vetrino con inchiostro

RISULTATO 2

RISULTATO 1

-Proiettore Laser

-Proiettore

-Luce monocromatica-Luce coerente

-Luce bianca

Esperimento 2

Esperimento 1

3. Apparato sperimentale

Interferenza costruttiva massima

Frange scure

Frange chiare

d: distanza tra le fenditure

h: altezza fenditure

w: ampiezza delle fenditure

4. Raccoglimento dati

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1S6OVXeRh8A_DH4DqUYWXk-k1DsTGM9GU5INRRSb5W7s/edit?usp=sharing

I dati sono situati nelle prime due righe; tutte le altre sono state calcolate

5.elaborazione dati

In verde i risultati: le varianze, covarianze e lunghezze d'onda

La tabella calcola tutti gli scarti

6. presentazione risultati

PERCHE' NEL NOSTRO CASO NON E' STATO NECESSARIO FAR PASSARE LA LUCE PRIMA ATTRAVERSO UNA SINGOLA FENDITURA?

Dipende tutto dalla coerenza della fonte luminosa

VS

Young

Usa la singola fenditura per rendere coerente la luce da lui usata

Esperimento

Il laser è una fonte di luce monocromatica e coerente dunque non necessita della singola fenditura

Coerenza spaziale e temporale

indica quanto le onde mantengono una specifica relazione temporale o spaziale durante la loro propagazione

La coerenza spaziale rappresenta la correlazione incrociata tra due punti di un'onda per tutti i tempi considerati

La coerenza temporale è la misura della correlazione media tra il valore di un'onda e la stessa ritardata di τ , in qualsiasi coppia di tempi

Cosa osserveremmo in acqua?

In acqua:

Fuori dall'acqua:

Cosa osserveremmo in acqua?

Diego Bettinelli, Beatrice Bomarsi, Giovanni Lucetti e Aurora Virgili

Grazie per l'attenzione

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