La luce e la sua natura:piccoli esperimenti

pergrandi fenomeni

Celso Bini

Gianpietro CagnoliAntonello CasacciGiuseppe Giannini

Festa della Luce – Montone 5 Luglio 2009

5 Lug. 2009 La luce e la sua natura: piccoli esperimenti per grandi fenomeni

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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)

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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 diametrodel capello con un METRO !

d

D

= D/d · 2 · 0.00065 mm

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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 dirivoluzione di Io

• Einstein postulo’che tale velocita’fosse sempre lamedesima, anchese andiamo controal raggio di luce… e aveva ragione

Ole Rømer

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Da quando c e’ costanteil 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 presentinell’arcobaleno!!!!Quali sono questi colori chenon sono nell’arcobaleno?

Marrone, Prugna, Violetto …

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0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4l [mm]

u(l

)In

ten

sit

a’

Lunghezza d’onda [micron]

Il colore e la sua temparatura

InfrarossoU.V.T = 3000 oC

T = 1

500

o C

T = 5400 oCSole

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Le dimensioni dell’Universo

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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’:

+

+

+

+

+

+Dal nulla si creaun fotone … si prende

in prestito … e poi sirestituisce

Il prestito ha una durata illimitata perche’la luce, il fotone, non pesa niente, e quindi

si puo’ creare con ZERO energia

L’elettromagnetismo e’ una forzaa lungo raggio

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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

+

+Zo

+

+

+

+Dal nulla si creauno Zo… si prende

in prestito … e poi sirestituisce

Il prestito ha una durata brevissima perche’Zo si crea con TANTA energia

La forza nucleare debole e’ una forzaa cortissimo raggio

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SI CONCLUDE QUI QUESTO PICCOLOVIAGGIO SULLA NATURA DELLA LUCE

GRAZIE PER LA VOSTRA ATTENZIONE !!