LA DIFFRAZIONE DELLA LUCE, Appunti di Fisica

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LA DIFFRAZIONE

DELLA LUCE

La luce che si propaga in linea retta e incontra un corpo opaco, produce un’ombra. Ma, non sempre le ombre hanno contorni netti. Infatti, la luce in una certa misura, aggira gli ostacoli e subisce DIFFRAZIONE. RICORDA: La diffrazione è un fenomeno fisico associato alla propagazione delle onde, i cui effetti sono rilevanti quando un’onda incontra un ostacolo o una fenditura le cui dimensioni sono comparabili o minori rispetto alla propria lunghezza d’onda ed il fronte d’onda al di là dello schermo assume una forma sferica.

FIGURE DI DIFFRAZIONE PRODOTTE DA OSTACOLI E

FENDITURE

La figura di diffrazione prodotta da un dischetto opaco ha una zona luminosa al centro, ciò accade perché la luce trasmessa dai bordi percorre cammini uguale per giungere sull’asse del disco e quindi nei punti dell’asse interferisce in maniera costruttiva. RICORDA:

• (^) Interferenza costruttiva: frange luminose
• (^) Interferenza distruttiva: frange scure

L’AMPIEZZA DI UN FASCIO DI LUCE DIFFRATTA Immaginiamo che una fenditura di uno schermo opaco sia illuminata da luce monocromatica. Su un secondo schermo che raccoglie la luce diffratta si osservano una frangia luminosa al centro e ai lati di queste frange scure alternate a frange luminose via via più strette e meno brillanti. I massimi della curva sono i centri delle frange luminose, i minimi i centri delle frange scure

d è la lunghezza della fenditura; λ è la lunghezza d’onda della luce incidente; θ è l’apertura angolare della frangia luminosa centrale. Se λ/d = 1, ovvero le d = 1, ovvero le dimensioni della fenditura sono circa uguali alla lunghezza d’onda, la luce diffratta raggiunge tutti i punti dello spazio al di là della fenditura, illuminando in maniera uniforme lo schermo di osservazione L’angolo θ dipende dal rapporto fra λ e d. L’angolo θ è stretto quando d è grande rispetto a λ e si allarga al diminuire di d.