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Cammini di Feynman

Con l'utilizzo del metodo dei "Cammini di Feynman" si realizzano progetti per sudiare il comportamento dei fotoni con la doppia e la singola fenditura, nella riflessione e nella rifrazione.

Nell'articolo "Esperimenti di ottica" si vedono alcuni fenomeni di diffusione, riflessione interna, rifrazione ed anche il comportamento di una lente o una doppia fenditura senza spiegarne la ragione.

Con un nuovo gruppo di articoli si illustra il metodo sulla somma dei Cammini proposto dal fisico Richard Feynman utilizzando Scratch per effettuare alcuni esperimenti sulla diffrazione, la doppia fenditura, la riflessione e la rifrazione.

Non si tratta di animazioni o riproduzioni che usano espressioni matematiche ma di ricostruzioni basate sulla realizzazione di molti cammini che servono per ricostruire la curva si probabilità.

Nei precedenti articoli sulla QED di Richard Feynman manca la possibilità di trovare la distribuzione di probabilità del manifestarsi di una oggetto quantistico (un fotone, un elettrone …) in un dato punto.

I progetti di Scratch utilizzati in quegli articoli sulla QED si basano sulla scansione di una fascia estesa di percorsi che detti oggetti, nel caso i fotoni, possono compiere partendo da un punto Sorgente per arrivare ad un punto Rivelatore fissi.

L’idea alla base di questi nuovi progetti di Scratch consiste nel cercare su uno schermo esteso i punti in cui i fotoni convergeranno con maggiore probabilità utilizzando il metodo dei molti cammini i Feynman.

 

rifrazioneCon l'articolo CF 03 una fenditura si è visto che con una fenditura la luce vi passa attraverso e va in linea retta a colpire lo schermo formando una fascia illuminata pressapoco della stessa larghezza della fenditura.Viene confermata la regola che tutti conoscono: la luce viaggia in linea retta.

Cosa succede se la luce viene riflessa ll'indietro da uno specchio?

Ancora si prova ad usare il metodo di Feynman sulla somma dei cammini per scoprire che il punto sullo schermo dove è massima la propbabilità è proprio quello che si trova usando le regfole dell'ottica geometrica.

Il progetto CF 06 riflessione è stato realizzato per trovare la direzione del raggio riflesso utilizzando l'approccio di Feynman sulla somma dei cammini la cui impostazione su Scratch è illustrata nell'articolo introduttivo "I cammini di Feynman".

 

 

 

 

rifrazioneCon l'articolo CF 03 una fenditura si è visto che con una fenditura la luce vi passa attraverso e va in linea retta a colpire lo schermo formando una fascia illuminata pressapoco della stessa larghezza della fenditura.Viene confermata la regola che tutti conoscono: la luce viaggia in linea retta.

Cosa succede se la luce deve attraversare un mezzo nel quale si propaga a velocità inferiore?

Ancora si prova ad usare il metodo di Feynman sulla somma dei cammini per scoprire che il punto sullo schermo dove è massima la propbabilità che vi giungano i fotoni non è sul prolungamento del raggio passante per la fenditura ma più vicino.

Il progetto CF 05 rifrazione è stato realizzato per trovare la direzione del raggio rifratto utilizzando l'approccio di Feynman sulla somma dei cammini la cui impostazione su Scratch è illustrata nell'articolo introduttivo "I cammini di Feynman".

 

 

 

01 un cammino

Con l'articolo CF 03 una fenditura si è visto che con una fenditura la luce vi passa attraverso e va in linea retta a colpire lo schermo formando una fascia illuminata pressapoco della stessa larghezza della fenditura.

Se si applica il metodo dei cammini di Feynman a due fenditure vicine cosa si ottiene?

Si ottengono due bande illuminate alla distanza delle fenditure?

No, si ottengono molte bande nessuna delle quali è in corrispondenza delle fenditure e per giunta ciò accade anche se le fenditure sono più sottili della lunghezza d'onda.

Un famoso esperimento con la doppia fenditura è stato usato per dimostrare la natura ondulatoria della luce.

Poi qualcun altro, a partire da Einstein, ne ha fatti altri è stata riconsiderata la natura corpuscolare della luce.

Data la situazione imbarazzante ci si è rassegnati a considerare il fatto che la luce abbia una doppia natura.

Ma come fa un corpuscolo, il fotone, a produrre una disrtribuzione della luce a bande? Ah, saperlo!

Con il progetto di Scratch "04 doppia fenditura" si sperimenta il comportamento della luce emessa da una sorgente molto lontana che attraversa due fenditure sottili e poco distanziate.

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