DIFFRAZIONE
Quando un’onda si “scontra” con un ostacolo si ha il fenomeno della diffrazione. Le onde hanno la capacità di “aggirare” l’ostacolo. Tale capacità dipende dalla dimensione relativa della lunghezza d’onda λ rispetto alla dimensione D dell’ostacolo. Ci possono essere due casi:
- λ << D lunghezza d’onda molto più piccola della dimensione dell’ostacolo: la diffrazione è trascurabile;
- λ ≅ D lunghezza d’onda paragonabile alla dimensione dell’ostacolo: vi è il fenomeno della diffrazione.
Quest’ultimo è ad esempio il caso di un fascio di un laser che passa attraverso un foro molto piccolo. In questo caso si ottiene una figura di diffrazione che è detta disco di Airy:
cioè un cerchio con degli anelli concentrici intorno via via meno luminosi.
Schematicamente possiamo pensare ad un’onda piana che va contro una fenditura:
Ogni punto della fenditura si comporta come una sorgente puntiforme secondaria (principio di Huygens Fresnel):
e queste onde secondarie tra di loro interferiscono formando dei massimi:
Per trovare la posizione della prima interferenza distruttiva basta imporre che la differenza fra i due cammini ottici sia pari a λ/2:
D/2 sin θ = λ/2
da cui:
sin θ = λ/D
Una volta nodo sin θ, se indichiamo con L la distanza tra la fenditura e lo schermo, è facile trovare il raggio della circonferenza centrale corrispondente al primo massimo:
Prof. Vito Egidio Mosca
