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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.

rifrazionelibro FeynmanVisto 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 di Scratch "QED 03: rifrazione" realizza questo esperimento.

 

libro FeynmanDopo 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 alcuni progetti per provare a costruire gli esperimenti proposti nel libro.

 

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).

libro FeynmanContinuando a scorrere il primo capitolo del libro "QED" di Richard Feynman, ad un certo punto leggo: "Adesso divertiamoci un po' e proviamo ad 'imbrogliare la luce', facendo in modo che tutti i percorsi richiedano lo stesso tempo".Schermata 2021 05 13 alle 165956

La figura a lato mostra che ci sono percorsi di lunghezza differente a seconda che ci si trovi vicino o lontano dalla retta
congiungente la sorgente con il rivelatore.

Feynman sta semplicemente proponendo di rallentare di più la propagazione dei fotoni che viaggiano sulla linea retta che congiunge la sorgente al rivelatore e di meno quelli che sono un po' ai lati della retta congiungente.

Ovviamente sta facendo riferimento a quanto appena descritto nello stesso libro  per la luce che "va in linea retta ... ma non troppo" (argomento toccato nell'articolo "QED 04").

Si sa che il vetro ha la caratteristica di rallentare la propagazione dei fotoni (nota 1).

Se si dà una forma particolare ad una vetro si può realizzare l'idea di Feynman regolandone lo spessore in modo da rallentare di più il percorso più breve con un grande spessore e rallentare di meno il percorso laterale con uno spessore inferiore: è la forma della lente convessa.

luce rettalibro FeynmanUn 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.

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