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Onde in più

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Academic year: 2021

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Testo completo

(1)

La fisica delle oscillazioni

(2)

Vettore d’onda

Onde in più

dimensioni

Onde Piane

n

k 2 ˆ

λ

=

π

r

n

k 2 ˆ

λ

=

π

r

n

k 2 ˆ

λ

=

π

r

Onde Cilindriche Onde Sferiche

(3)

monopolo

dipolo

quadrupolo

http://www.extrascuola.it/fisica/onde/onde.htm

(4)

Il principio di Huygens

Ogni punto investito ad un istante t da un fronte d’onda diventa esso stesso sorgente

di onde circolari (sferiche), che dopo un intervallo di tempo dtdt hanno raggio r = v dt. All’istante t+dt il nuovo fronte d’onda è costituito dall’inviluppo di tutte queste onde elementari.

http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php#2

(5)

Riflessione e ...

... Rifrazione di Onde

Parete riflettente

Acqua alta Acqua bassa

Acqua bassa

Immagini tratte e rielaborate da “FISICA” a cura del PSSC, Zanichelli (Bologna, 1963)

(6)

Dispersione

( )

⎜ ⎜

⎛ ⎟

⎜ ⎞

⎝ + ⎛

⎟ ⎠

⎜ ⎞

− ⎛

⎟ ≈

⎜ ⎞

= ⎛

4 2 2

1

2 2

/ 6 2

tangh

2 λ

π λ

λ π π π

λ h

h O gh gh

g h c

Bassa frequenza

Alta

frequenza Riferimenti

paralleli

(7)

Diffrazione

(8)

DIFFRAZIONE:

Un obiettivo formativo generale

che mira a dare esperienza delle problematiche connesse al

processo di analisi interpretativa della fenomenologia,

formando ad argomentare le ipotesi e a sostenerle sul piano quantitativo o semiquantitativo.

Riconoscere, caratterizzare e

interpretare fenomeni di diffrazione è un'esperienza formativa così ricca, da potersi proporre come contenuto irrinunciabile per un curriculum.

Svolge ruolo di ponte, sia verso una interpretazione dei fenomeni ottici nell'ambito dell'elettromagnetismo classico, sia verso un approccio alla fisica quantistica.

(9)
(10)

FENOMENI DI DIFFRAZIONE IN OTTICA

1. attività in classe.

2. risultati sperimentali 3. quadro di sintesi

4. Misure con sensori on-line

Diffrazione da singola fenditura

– Esame qualitativo dell’intensità luminosa da una fenditura in funzione della posizione.

– Leggi empiriche della posizione dei minimi e massimi

– Esempi della diffrazione nel quotidiano e nelle applicazioni.

– Le leggi empiriche a confronto e ipotesi interpretative (per una discussione esperta).

– Simulazione parametrizzata e/o modellizzazione per una proposta di fitting dei dati.

http://web.uniud.it/cird/secif/

(11)

Rilevanza disciplinare della diffrazione

• La diffrazione è un fenomeno che si incontra ovunque nella vita quotidiana e nelle applicazioni dell’ottica

• Pone un confine inferiore all’avanzamento verso il “microscopico”

o il “lontano”

• limite nella capacità di distinzione fra due oggetti vicini fra loro che si trovano a grande distanze

• limite inferiore nell’osservazione microscopica

• limite inferiore all’integrazione (litografia)

• Costituisce un doppio ponte tra l’ottica geometrica e quella fisica ed tra la fisica classica e quella quantistica (visione ondulatoria della luce e della materia)

• E’ l’esempio reale di interferenza

• Permette di comprendere nella sua potenzialità i principio di Huygens-Fresnel

• Offre significativa occasione di raccordo tra ipotesi interpretative (modellizzione e simulazione) ed esperimento.

http://web.uniud.it/cird/secif/

(12)

Nella vita quotidiana

C. Siddons “Esperienze di Fisica”, Cap 10 : L’ombra di un capello

(13)

Potere risolutivo degli strumenti ottici

(14)

http://web.uniud.it/cird/secif/

(15)

http://web.uniud.it/cird/secif/

(16)
(17)
(18)

Diffrazione e Interferenza insieme

(19)

Archi sovrannumerari e altro…

e con i … Fantasmi

La funzione di Airy soddisfa l’equazione L’intensità luminosa è Proporzionale ad Ai(x)2

in … Gloria

Riferimenti

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