I Laboratori della luce - Eventi dell`Università di Parma

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I Laboratori della luce - Eventi dell`Università di Parma
I Laboratori della luce
Misura dello spessore di
un capello
Scheda informativa
Misura dello spessore di un capello
Materiali: Laser pointer; capello; righello; metro; schermo di osservazione
Fenomeni: Diffrazione
Descrizione: Scopo dell’esperienza è la determinazione sperimentale dello spessore di un capello mediante
l’osservazione della figura di diffrazione da esso prodotta per illuminazione con una sorgente laser. Si ha
diffrazione ogniqualvolta che un'onda (tanto meccanica quanto elettromagnetica) incontra un ostacolo le cui
dimensioni siano comparabili rispetto alla propria lunghezza d'onda. La diffrazione provocata da un capello
si ottiene utilizzando una luce laser e può essere analizzata in maniera simile alla diffrazione prodotta da una
fenditura. In Fig.1 riportiamo una rappresentazione schematica dell’apparato sperimentale.
Scherm
o
Diapositiva con
capello
Luce
Laser
D
Fig.1. Montaggio dell’apparato sperimentale
In queste condizioni, all’accensione del laser, sullo schermo bianco osserviamo le frange di interferenza
prodotte dalla diffrazione della luce laser che colpisce il capello. In queste frange di interferenza è possibile
distinguere massimi e minimi di intensità della luce (Fig.2).
Fig.2. Figura di diffrazione proiettata sullo schermo
Misurando la distanza tra i minimi di intensità e ricorrendo ad un po’ di trigonometria, è possibile risalire
allo spessore del capello.
Se la luce laser investe un reticolo monodimensionale, cioè una serie di fenditure orizzontali con spaziatura
vicina alla lunghezza della luce, si sommano tra di loro gli effetti dovuti ad ogni singola fenditura. Sullo
schermo si osserva una figura di diffrazione e interferenza con massimi di intensità distribuiti verticalmente.
Se il reticolo è bidimensionale, cioè le fenditure sono sia orizzontali che verticali, la figura di diffrazione si
presenta come un quadrato di punti luminosi.