Documentazione - I@PhT

diverso da zero con la direzione in avanti fino ad avere un “minimo” di diffrazione a un
angolo tale che senθ ≈ λ/d (come viene derivato per la luce nell’approfondimento 2).
Si può quindi concludere che il fenomeno della diffrazione diventa cospicuo quando le dimensioni
della fenditura sono confrontabili con quelle della lunghezza d’onda. La figura di diffrazione può
essere spiegata con il principio di Huygens, illustrato negli approfondimenti.
c. Interferenza
L’interferenza è il fenomeno per il quale due o più onde che si vengono a trovare nella stessa
regione di spazio si sommano secondo il principio di sovrapposizione: in ogni punto ed in ogni
istante gli spostamenti delle onde che si incontrano si sommano “algebricamente” formando
un’onda risultante (vedasi più avanti per approfondimenti).
Per studiare il fenomeno con l’ondoscopio (fig. A6) si
utilizzano due sorgenti puntiformi, S’ e S”, fra di loro
coerenti (stesso periodo e differenza di fase costante nel
tempo). che generano due treni d’onde circolari;
propagandosi, le due onde si sovrappongono dando origine
a una configurazione simile a quella della fig. A7.
Osservando l’immagine con angolazione quasi parallela al fig. A6
piano dello schermo si possono vedere delle strisce intense
chiare o scure dove le onde si rinforzano (linee antinodali)
ed altre grigie dove le onde si annullano (linee nodali).
Nelle linee antinodali le due perturbazioni si rinforzano
(interferenza costruttiva) perché in ogni loro punto
arrivano assieme due creste, poi due ventri, poi ancora
S’ S”
due creste e così via; nelle strisce nodali le due
perturbazioni si annullano (interferenza distruttiva ) e in
particolare vi arrivano assieme una cresta e un ventre. Per
osservarle bene basta far muovere l’immagine.
Dall’immagine sullo schermo dell’ondoscopio si può
P
ricavare la condizione affinché in un punto P ci sia
interferenza costruttiva o distruttiva:
- si considerino le distanze di P dalle due sorgenti (PS’ e
PS”) e si calcolino le differenze dei cammini (PS’-
PS”);
- se l’interferenza è costruttiva, si osserva che tale
differenza è sempre pari a un multiplo intero della
lunghezza d’onda misurata,
PS’ - PS” = n λ;
- è pari invece a un multiplo dispari di mezze lunghezza
d’onda se l’interferenza è distruttiva,
fig. A7
PS’ - PS” = (n + 1/2) λ.
d. Interferenza da più fenditure
Per studiare questo fenomeno si immerga nella vasca
l’eccitatore di onde piane le quali vanno ad urtare
l’ostacolo con 4 fenditure: la figura che si osserva al di là
fig. A8
delle fenditure è simile a quelle ottenute nell’esperimento
precedente.
Regolare la frequenza (circa 25 Hz) e ampiezza in modo da ottenere un’immagine chiara dei fronti
d’onda; utilizzare un foglio di carta trasparente per riportare la posizione delle fenditure, dei
massimi e la distanza dei massimi dalla fenditura.
13