Diffrazione da una fenditura e principio di indeterminazione di Heisenberg

Principio

Viene misurata la distribuzione dell’intensità nel modello di diffrazione di Fraunhofer di una fenditura e su un bordo. I risultati vengono valutati sia dal punto di vista del modello d’onda, mediante confronto con la formula di diffrazione di Kirchhoff, sia dal punto di vista della meccanica quantistica per confermare il principio di indeterminazione di Heisenberg.

Vantaggi

• Vengono discussi i punti di vista della meccanica quantistica e della teoria ondulatoria osservando la luce che attraversa una fenditura
• Un modello di diffrazione misurato può essere spiegato con teorie abbastanza diverse
• In questo contesto trova conferma il famoso “principio di incertezza”.

Attivita’ proposte

1. Per misurare la distribuzione dell’intensità del modello di diffrazione di Fraunhofer di una singola fenditura (ad esempio 0,1 mm) e di un bordo. Le altezze dei massimi e le posizioni dei massimi e dei minimi vengono calcolate secondo la formula di diffrazione di Kirchhoff e confrontate con i valori misurati.
2. Calcolare l’incertezza della quantità di moto dai modelli di diffrazione di singole fenditure di diversa larghezza e su un bordo e confermare il principio di indeterminazione di Heisenberg.

Obiettivi formativi

• Diffrazione
• Incertezza della diffrazione
• Formula di diffrazione di Kirchhoff
• Precisione della misurazione
• Incertezza della posizione
• Incertezza dello slancio
• Dualismo onda-corpuscolo
• Rapporto De Broglie