Dispense del corso di Elementi di Fisica della Materia - Skuola.net

92 CAPITOLO 5. OTTICA ONDULATORIA
per intereferenza costruttiva e
sin θ = (2m + 1) λ
2d
per interferenza distruttiva. Notare che m non può crescere indefinitamente
siccome deve essere sin θ ≤ 1. Ne consegue che se λ > d potremo osservare
solo il massimo a m = 0.
Infine, per sorgenti incoerenti dove ∆α varia nel tempo, in media nel
tempo il termine di coseno quadro vale un mezzo e l’intensità diventa semplicemente
la somma di quelle delle onde considerate separatamente. Ad
esempio la luce ordinaria, emessa da un gran numero di sorgenti atomiche
completamente scorrelate, è incoerente e per questo non osserviamo fenomeni
di interferenza (lampadine, luce solare...).
5.2.2 Esperienza di Young
La luce è una radiazione elettromagnetica e in virtù della sua natura ondulatoria,
può presentare fenomeni di interferenza. Essendo le comuni sorgenti
luminose incoerenti, l’interferenza della luce è stata messa in risalto solo
grazie a un’esperienza nel secolo XIX, grazie a Young.
Egli fece incidere la radiazione luminosa di una sorgente puntiforme S su
uno schermo opaco dove aveva posto una fenditura. A breve distanza da
tale schermo ne posizionò un secondo, parallelo al primo e con due fenditure,
in modo che il punto medio tra le due fenditure giacesse allineato con la
fenditura del primo. La luce uscente dalla fenditura del primo pannello per
diffrazione si propaga in tutte le direzioni ed arriva ad entrambe le fenditure
del secondo pannello. Siccome la distanza tra ciascuna delle due fenditure da
quella del primo pannello è la stessa, le due fenditure si trovano sullo stesso
fronte di onda avente come sorgente la fenditura del primo pannello e per il
principio di Huyghens-Fresnel si comporteranno come due sorgenti coerenti.
A una distanza L molto maggiore della distanza tra le due fenditure d
del secondo pannello egli pose uno schermo dove osservò una serie di righe,
illuminate e scure, con quella più intensamente illuminata, detta centrale, in
corrispondenza del punto in cui la retta partente dalla fenditura del primo
pannello ed ad esso perpendicolare incontrava lo schermo.
Tali frange sono le frange di interferenza e consentirono a Young di
dimostrare esplicitamente la natura ondulatoria della luce. Difatti era in voga
a quei tempi la convinzione, dovuta a Newton, della natura corpuscolare 1 .
1 Oggi, grazie al dualismo onda-corpuscolo della radiazione, sappiamo che avevano entrambi
ragione, e che è la natura stessa dell’esperimento che mette esclusivamente in risalto
un comportamento a spese dell’altro.