Fisica: l'esperimento di Young

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Introduzione

Thomas Young, nato nel giugno del 1773, è stato un importante scienziato inglese, divenuto celebre per i suoi studi in fisica. Egli si concentrò sui temi della meccanica dei solidi e sulla luce ed è inoltre ricordato anche per i suoi studi in ottica. Egli è noto, in particolare, per le ricerche condotte sul dualismo onda-particella della luce e della materia. E proprio in tale ambito lo scienziato scoprì il fenomeno della interferenza nella luce. Il suo esperimento più famoso risale al 1801 e con esso lo scienziato dimostrò che la luce ha una natura ondulatoria. Approfondiamo di seguito questo importantissimo esperimento di Thomas Young.

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Esperimento originale

L'esperimento serviva a Young per creare un metodo operativo che permettesse di misurare la lunghezza d'onda della luce. L'esperimento originale era molto semplice: prevedeva l'utilizzo di una sola sorgente luminosa da far passare prima attraverso una sola fenditura e poi attraverso due fessure piccole e parallele. La luce, attraversando le fessure, si dirige verso una superficie distante ed opaca. Ne deriva che le fenditure diventano anch'esse fonte di luce e generano, sullo schermo, una figura, che Young definì "di interferenza", formata da frange scure alternate a frange luminose. L'alternarsi di frange luminose ed oscure dimostra che la luce non si propaga in modo lineare ma sotto forma di onde.

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Feynman

Al giorno d'oggi l'esperimento di Young è più conosciuto come esperimento della doppia fenditura, che secondo lo scienziato Richard Feynman è alla base della fisica quantistica. Nel nuovo esperimento viene seguito sostanzialmente lo schema inventato da Young. Si utilizzano una fonte di luce e una lastra fotografica, e tra le due una barriera con 2 fessure parallele. Le lastre utilizzate sono però più sensibili rispetto alle superfici disponibili all'epoca di Young ed il risultato della propagazione ondulatoria della luce si dimostra con maggior evidenza.

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Nascita

L'esperimento originale di Young, e la conseguente teoria della dualità della materia, nascono mettendo in discussione le teorie secondo cui la luce fosse esclusivamente corpuscolare, sostenute principalmente da Isaac Newton. Gli sviluppi immediatamente successivi furono dovuti al fisico Maxwell, che arrivò a formulare equazioni in grado di dimostrare le modalità di propagazione delle onde elettromagnetiche (teoria dell'elettromagnetismo). Tuttavia, negli anni seguenti, le teorie di Young vennero messe diverse volte in discussioni, persino da Albert Einstein.

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