Relazione sull'esperimento di Young

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Descrizione della riproduzione dell'esperimento effettuato da Thomas Young riguardante la natura ondulatoria della luce. Spiegazione teorica di quanto osservato e alcune fondamentali proprietà della luce (3 pagine formato doc)

ESPERIMENTO DI YOUNG

Lunghezza d'onda della luce.

Scopo: Osservare i fenomeni di diffrazione ed interferenza della luce e determinare la lunghezza d’onda di un fascio luminoso.
Materiali:
•    Laser (rosso e verde)
•    Pannello con apposite fenditure
•    Metro (sensibilità=0.01m)
•    Calibro (sensibilità=0.05mm)
Schema. 

Rifrazione della luce, spiegazione

ESPERIMENTO DI YOUNG: SIMULAZIONE

Procedimento: Innanzitutto incominciamo allestendo l’esperimento: per fare ciò disponiamo su un tavolo (o comunque una superficie piana) quella che sarà la nostra sorgente luminosa, cioè il puntatore laser. Proprio all’uscita del nostro fascio luminoso disponiamo un apposito ostacolo, rappresentato da un sottile pannello con due piccolissime fessure ad una certa distanza l’una dall’altra.

Nel frattempo utilizziamo il metro per determinare la distanza sussistente tra la sorgente luminosa ed il muro su cui verrà proiettato il fascio di luce. Nel momento in cui il laser attraverserà le due fenditure(comportandosi come un’onda) ed inciderà sullo schermo (il muro) potremo osservare il risultato: una disposizione particolare di bande luminose alternate a bande scure. A questo punto, con gli opportuni calcoli, potremo andare a determinare la lunghezza d’onda corrispondente al raggio luminoso utilizzato mediante la relazione espressa dalla legge di Young.

NATURA ONDULATORIA DELLA LUCE

Cenni teorici: La luce presenta una natura piuttosto particolare che la rende pressoché unica in natura, essa è così peculiare che gli scienziati hanno trascorso anni a dibattere tra loro prima di giungere ad una soluzione abbastanza convincente da accordare le diverse parti. La risposta a tali quesiti arrivò nel primo Novecento con la teoria della meccanica quantistica in base alla quale la luce presenta una duplice natura: corpuscolare ed ondulatoria. Infatti, in certi fenomeni la luce evidenzia il suo comportamento corpuscolare, mentre in altri evidenzia quello ondulatorio. Secondo il modello corpuscolare, la luce è formata da un insieme di particelle fisiche, così piccole da non avere interazioni reciproche, che si muovono in piccoli fasci detti raggi seguendo traiettorie rettilinee, inoltre tali particelle obbediscono alle leggi della meccanica e a quelle di conservazione dell’energia e della quantità di moto. Il modello ondulatorio presenta la luce come un’onda che ,come tale, gode delle peculiari proprietà caratteristiche di tutte le onde e si può propagare sia nei materiali che nello spazio vuoto. Fenomeni quali l’interferenza e la diffrazione (che abbiamo considerato nell’esperienza) sono spiegabili solo ammettendo la natura ondulatoria della luce; in tal modo essi possono essere spiegati ricorrendo ad uno studio della luce come se si trattasse di un qualunque altro tipo di onda. Nella prima metà del XIX secolo, Young riuscì ad allestire un esperimento atto a spiegare l’interferenza luminosa.