Vedere l’invisibile.
Dalla diffrazione della luce
al microscopio elettronico
Tiziana Segalini
Liceo Ariosto-Spallanzani
La diffrazione con l’ondoscopio:
l’onda piana passa senza deformazione
se λ<<D
λ
D
L’onda piana si deforma se λ~D
λ
D
L’onda trasmessa è circolare se λ≥D
λ
D
La diffrazione della luce:
monocromatica …
Diffrazione di luce laser con lunghezza d’onda di (650 ±30) nm :
le fenditure devono essere di qualche decimo di micron.
Se si usa la luce “bianca” si ha
questo risultato …
Per esempio questa è la luce di Vega, una delle stelle più brillanti del nostro
cielo, la diffrazione da reticolo la scompone nelle sue componenti
monocromatiche. Il fenomeno non è gradevole per chi costruisce ed utilizza
strumenti per l’osservazione astronomica, ma ha permesso di analizzare la
composizione chimica della stelle.
La macchia bianca centrale e le due
bande colorate: perché il blu è interno e
il rosso esterno????
X
D
Una sola formula :
λD=aX
dove D è la distanza dallo schermo
X la distanza dall’asse e
“a” la larghezza della fenditura.
Se la fenditura è una sola, oltre al
massimo centrale si osservano
deboli massimi laterali.
Sopra 2 fenditure, sotto 5 fenditure
Se aumenta il numero delle
fenditure i massimi laterali si
restringono e aumentano di
intensità.
Se proviamo con un reticolo di
diffrazione (questo ne ha 500 per mm)
otteniamo una figura come la seguente
220 righe/mm
230 righe/mm
250 righe/mm
La luce passando attraverso
l’ostacolo ne viene distorta in un
modo unico
La figura di diffrazione è
l’impronta digitale
dell’ostacolo
Fenditura di 1 micron circa
Figura di diffrazione da un capello sottile
reticoli (20 e 30 l/mm)
allineati
Ruotati di circa 60°
Leggermente disassati
Ruotati di 90°