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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.

 

Fatto questo si tratta di costruire la poligonale dei vettori risultanti (le frecce) per osservare quali siano i percorsi che contribuiscono a far crescere significativamente la risultate della spirale di Cornu ed a ricavare la probabilità che un dato cammino sia percorso da un fotone.

È quello che è stato fatto nel progetto "QED: miraggi".

 

E perchè ci si occupa del miraggio? Per constatare che la luce non va sempre in linea retta (dal nostro punto di vista). Il fotone in realtà va così diritto da impegnare un percorso ( incurvato se visto da noi) che gli permette di impiegare il minor tempo possibile.

A proposito del miraggio Feynamn scrive: "Bisogna sapere che la luce viaggia più lentamente attraverso l'aria fredda che attraverso l'aria calda" (pag 73).

È quello che si fa nel progetto introducendo un variabile che modifica la velocità del fotone in proporzione alla distanza dal suolo del cammino considerato.

Nota. L'argomento è trattato sul libro nei paragrafi che si occupano della rifrazione, giustamente, ma l'esperimento viene riportato qui perché è più facile ad essere realizzato nel progetto che dimostra che la luce preferisce andare in linea retta.

Per finire ci si occupa della diffusione della luce: se il fotone è costretto a passare per un foro molto piccolo la luce si diffonde in tutte le direzioni (pag 77).

 

Di seguito una scheda per l'utilizzo del progetto.

 

 

 

Annotazioni finali

I progetti fin qui realizzati si prestano a diversi esperimenti anche interessanti ma la loro impostazione non permette di effettuare calcoli precisi nelle trattorie e nelle fasi in quanto le posizioni dei fotoni sono vincolate a passare per punti dati da numeri interi lungo la parete mediana o le superfici.

Per concedersi valori più piccoli di ∆s, di ∆fase e di scansione delle superfici è necessario cambiare radicalmente impostazione al progetto.

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