La luce e la sua natura:
piccoli esperimenti
per
grandi fenomeni
Celso Bini
Gianpietro Cagnoli
Antonello Casacci
Giuseppe Giannini
Festa della Luce – Montone 5 Luglio 2009
Da uno dei padri dell’ottica
The nature of light is a subject of no material importance to
the concern of life or to the practice of the arts, but it is in
many other respects extremely interesting, especially as it
tends to assist our views both of the nature of our
sensations, and of the constitution of the universe at large.
Thomas Young (1773-1829)
La natura della luce e’ un soggetto di nessuna importanza
materiale per gli interessi della vita o per la pratica delle arti,
ma in molti altri ambiti e’ estremamente interessante,
specialmente per come essa tende ad assistere ampiamente
la nostra visione sulla natura delle nostre sensazioni, e sulla
costituzione del nostro universo.
Thomas Young (1773-1829)
5 Lug. 2009
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per grandi fenomeni
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Cosa vedrete… e sentirete
• Una pioggia di luce
• Curve di luce
• Misuriamo il diametro di un capello con un metro!
• c: magie di una costante!
• Giochi di colori
• Come scoprimmo quanto e’ grande l’universo
• Andiamo sul pesante!
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Una pioggia di luce
• Che cos’e’, oppure, da cosa e’ fatta la luce?
– Dalla CONTROVERSIA al DUALISMO onda-corpuscolo
• Metodo semplice per mostrare la corpuscolarita’
della luce:
– Far sentire che cade come la pioggia…
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Registrazione vera
• A San Giustino, l’altra settimana…
Il video e’ generato al computer, il suono e’
vero
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Curve di luce
• Alcune volte la luce non va dritta, e quando
curva puo’ avere la sua importanza!
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Misuriamo il diametro
del capello con un METRO !
d
F = D/d · 2 · 0.00065 mm
D
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Fenomeni ondosi
• La diffrazione
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c: magie di una costante!
• La luce va veramente veloce!
In 1 secondo compie 7.5 volte il giro della terra
• Il primo che riusci’ a misurare tale velocita’ fu
Ole Rømer osservando il periodo di
rivoluzione di Io
• Einstein postulo’
che tale velocita’
fosse sempre la
medesima, anche
se andiamo contro
al raggio di luce
… e aveva ragione
5 Lug. 2009
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Ole Rømer
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Da quando c e’ costante
il tempo non e’ piu’ lo stesso
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Giochiamo con i colori
• 120·106 bastoncelli
• 6·106 coni di 3 tipi sensibili ai colori
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I colori - Percezione
• 3 tipi di coni sensibili a 3 bande diverse
• I colori percepiti sono il risultato della
composizione di stimoli
• Possiamo vedere piu’
colori di quelli presenti
nell’arcobaleno!!!!
Quali sono questi colori che
non sono nell’arcobaleno?
Marrone, Prugna, Violetto …
5 Lug. 2009
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Il colore e la sua temparatura
1.2
Infrarosso
U.V.
1
Intensita’
u(l )
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.2
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0.4
0.6
0.8
1
Lunghezza d’onda [micron]
[mm] esperimenti
La luce e la sua natura:l piccoli
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1.2
1.4
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Le dimensioni dell’Universo
5 Lug. 2009
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Alcune nebulose
~7000 alla fine del 1800
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Andiamo sul pesante
• La luce … ultimamente
– Pinzette Ottiche (Optical Tweezers)
• La luce pesante
– Storia del prestito nella Fisica
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Le pinzette ottiche
• …Far partire il video
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La luce pesante
• Due particelle senza carica non si “sentono”
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La luce pesante
• Due particelle cariche si “sentono”
+
+
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La luce … leggera
• Due particelle cariche si “sentono”.
Il sentirsi lo possiamo immaginare cosi’:
+
Il prestito ha una durata illimitata perche’
la luce, il fotone,+non pesa niente, e quindi
si puo’+creare con ZERO energia
Dal nulla si crea
+
+
un fotone … si prende
una
inL’elettromagnetismo
prestito
… ee’poi
si forza
a lungo raggio
restituisce
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+
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La luce PESANTE
• Le forze presenti nel nucleo sono solo a corto
raggio
• In particolare la forza nucleare debole ha la
particella Zo che ha una massa 100 volte
quella del protone
+
Il prestito ha una durata brevissima perche’
+
Zo si crea con TANTA
energia
+
Zo
Dal nulla si crea
++
uno Zo…
prende
La si
forza
nucleare debole e’ una forza
in prestito
e poi si
a cortissimo…raggio
restituisce
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+
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SI CONCLUDE QUI QUESTO PICCOLO
VIAGGIO SULLA NATURA DELLA LUCE
GRAZIE PER LA VOSTRA
ATTENZIONE !!
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