Interferenza e diffrazione

L’interferenza è un fenomeno caratteristico mostrato dalle onde. Quando due onde elettromagnetiche interagiscono con i loro picchi e trogoli che coincidono, viene prodotta un’onda risultante con maggiore ampiezza. Questa è nota come interferenza costruttiva. In questo caso, le due onde che interagiscono sono in fase l’una con l’altra.

In alternativa, se le due onde coincidono e interagiscono in modo tale che il trogolo di un’onda coincida con il picco dell’altra (in modo fuori fase), l’onda risultante mostrerà un’ampiezza molto più bassa. Questa è nota come interferenza distruttiva.

Le onde mostrano anche un comportamento caratteristico chiamato diffrazione. Quando un fascio di luce passa attraverso una fessura con una dimensione paragonabile alla lunghezza d’onda del fascio incidente ï1/4 il fascio si piega (o diffratti) attorno alla fessura. Al contrario, quando un flusso di particelle viene passato attraverso una fessura, le particelle escono semplicemente attraverso l’apertura.

Inoltre, quando un fascio di luce passa attraverso una coppia di fessure strettamente distanziate separate da una distanza paragonabile alla lunghezza d’onda della luce, le onde circolari sono prodotte ad ogni fessura dal processo di diffrazione. Queste due onde interferiscono l’una con l’altra in modo tale che un modello di interferenza con linee scure e luminose alternative si ottiene su uno schermo posizionato a breve distanza dietro le fessure.

La linea luminosa è prodotta al centro dello schermo mentre le due onde percorreno una distanza uguale per raggiungere questo punto e interferire in modo costruttivo. Quando le due onde percorrono la piccola distanza dal centro in entrambe le direzioni, percorrono distanze leggermente diverse. Sono fuori fase. Quando la differenza nelle loro distanze percorse è esattamente la metà della lunghezza d’onda, si incontrano producendo interferenze distruttive. Le regioni scure corrispondono a regioni in cui i picchi per l’onda da una fessura coincidono con i trogoli per l’onda dall’altra fessura (interferenza distruttiva), mentre le regioni più luminose corrispondono alle regioni in cui i picchi per le due onde (o i loro due trogoli) coincidono (interferenza costruttiva). Il modello di diffrazione è una proprietà intrinseca delle onde e presenta prove convincenti per la natura delle onde della luce.

Questo testo è adattato da Openstax, Chimica 2e, Sezione 6.1: Energia Elettromagnetica.