L’esperimento di Young: le due fenditure
Nel 1801 Thomas Young fece passare la luce attraverso due fenditure molto vicine e vide sullo schermo una serie di frange chiare e scure. Le due fenditure si comportano come due sorgenti in fase: dove le onde arrivano in fase la luce si rinforza, dove arrivano in opposizione si annulla. Dalla distanza fra le frange si ricava la lunghezza d’onda.
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sullo schermo: Δy = λ L / d
Il punto dello schermo ad angolo θ dista dalle due fenditure cammini che differiscono di d sin θ. Se la differenza è un numero intero di lunghezze d’onda le due onde arrivano in fase: frangia chiara. Se è un numero intero più mezzo: frangia scura.
Gli angoli sono piccolissimi, quindi sin θ ≈ tan θ = y / L e le frange chiare sono equidistanti: Δy = λ L / d. Con luce rossa (650 nm), fenditure a un quarto di millimetro e schermo a 2 m, le frange distano 5,2 mm: si misurano con un righello, e da lì si ricava λ.
Ogni fenditura ha una sua larghezza (qui 0,04 mm), e da sola allargherebbe la luce su una macchia larga qualche centimetro: le frange stanno dentro questa macchia, e si affievoliscono ai lati. Il disegno in alto è la vista dall’alto, non in scala: le lunghezze d’onda vere sono mille volte più piccole della distanza fra le fenditure.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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