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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.

 

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 di Scratch 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 camminoCosa è un "Cammino di Feynman"?

È uno degli infiniti percorsi da indagare per scoprire dove il fotone potrà essere rivelato con una data probabilità.

Dato che non c'è tempo per tracciare percorsi in quantità infinita, negli esperimenti che seguono vengono usate linee spezzate con origine in un punto dove viene emesso il fotone, la sorgente S, e termine nel punto in cui c'è il rivelatore R.

Il cammino utilizzato è un segmento di retta solo perché più semplice.

Il fotone (nota 1) che parte dalla sorgente si mette in moto puntando dritto al rivelatore accompagnato da un vettore rotante, il fasore.

Il fasore è l'oggetto che più interessa per cercare dove la luce arriverà con la massima probabilità.

Il progetto di Scratch "01 un cammino di Feynman" realizza il primo passo verso la costruzione dello strumento da usare per studiare il comportamento di oggetti quantistici in particolari circostanze.

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 questo nuovo gruppo di articoli si utilizza 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 soluzioni analitiche 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 quantistici, 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".

 

 

 

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