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QED di R. Feynman

Esperimenti con Scratch sulla teoria corpuscolare della luce come viene presentata nel libro "QED" di Richard Feynman.

luce rettaUn quarto progetto di Scratch, sulla scia dei precedenti e con l'idea di completare i ragionamenti proposti sul libro "QED" da Richard Feynman ed. Adelphi, viene qui presentato per verificare se e perché la luce vada in linea retta e se sia sempre così.

Il metodo proposto da Feynman consiste nel "costringere i fotoni ad andare da un punto ad un altro seguendo parecchi percorsi" (pag. 78).

Feynman immagina di tracciare una linea verticale, il cui significato fisico è nullo, per realizzare la sua idea di costringere i fotoni a passare per tutti i punti della linea per andare dalla sorgente al rivelatore.

rifrazioneVisto che il "giocattolo" realizzato con Scratch sembra funzionare, in questo articolo si propone una variante al progetto usato per gli specchi per indagare sul comportamento dei fotoni quando passa da un mezzo trasparente ad un altro con diverso indice di rifrazione

Il progetto "QED 03: rifrazione" realizza questo esperimento.

 

QED 01sp35Dopo aver letto il libro "QED" di Richard Feynman, scritto per divulgare alcuni risultati della sua teoria applicata alla meccanica quantistica, ho deciso di provare a riprodurre quanto lì descritto usando Scratch.

Con la presunzione di mostrare che Scratch non è solo roba da bambini (nota 1) ho realizzato questo progetto"QED 01: lamina sottile" per provare a ricostruire il comprtamento della luce monocromatica su una lastra di vetro sottile.

 

La luce ha caratteristiche ondulatorie o corpuscolari? 

Nelle lezioni sulla QED (Quantum Electro-Dynamics) Feynman mostra che molti fenomeni che riguardano la luce si possono spiegare anche con la teoria corpuscolare inventandosi il marchingegno dell’orologio associato al fotone (nota 2).

tasto2Il libro "QED" di Richard Feynman prosegue con il capitolo "I fotoni: particelle di luce" nel quale si accinge a calcolare la probabilità che un fotone colpisca un rivelatore dopo essere sato emesso da una sorgente ed essere stato riflesso da uno specchio.

Non viene dato per scontato che sia solo la parte centrale dello specchio a produrre la riflessione ed, anzi, riprende quanto prevede la teoria quantistica: "Principio fondamentale: la probabilità che un evento si verifichi è data dal quadrato della freccia risultante ottenuta tracciando un freccia per ciascun modo in cui l'evento può avvenire e poi combinando (sommando vettorialmente) le frecce." (nota 1).

Il progetto "QED 02 specchi" è stato realizzato per gioco con lo scopo di vedere se Scratch si presta a realizzare delle animazioni per illustrare le operazioni descritte in questo capitolo.

La scheda seguente è stata scritta per illustrare le animazioni ai vari stadi mostrando il vettore (la lancetta dell'orologio di Feynman) che ruota avanzando permettendo così di ricavare la fase finale da usare per costruire la figura di probabilità fino a spiegare il reticolo di diffrazione.

 

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