Interferenza di elettroni
Abbiamo visto cosa succede quando inviamo della luce attraverso due fenditure,
o quando le onde sull'acqua compiono qualcosa di simile. Ma cosa pensi
che succeda quando degli oggetti solidi passano attraverso le fenditure? |
Non capisco. Cosa intendi per oggetti solidi? Pietre? Gli oggetti solidi
non si muovono in onde, o mi sbaglio? |
Dimentichiamoci delle onde e partiamo dalle cose semplici. Il prof.
Feynman ha fatto l'esempio di un mitragliatore che spara su una
lastra di metallo con due tagli. Se dietro alla lastra ci fosse
un muro, che tipo di figura pensi che formerebbero le pallottole? |
Penso che i proiettili si ammucchierebbero dietro i due tagli. Immagino
che andrebbero un po' fuori dagli orli, quindi l'immagine non sarebbe realmente
netta, ma la maggior parte dei proiettili cadrebbe in quelle due aree. |
Giusto! Le pallottole non interferiscono fra di loro come le onde... |
Aspetta un attimo! Potrebbe succedere! Due pallottole, una per ogni taglio,
potrebbero scontrarsi e andare a finire qua e là sul muro. Questa
è una specie di interferenza, no? |
Pensaci un attimo. Perchè succeda, le due pallottole dovrebbero
lasciare l'arma allo stesso tempo. E' così che funzionano i mitragliatori? |
Non ci ho mai pensato, ma penso di no. Per quanto veloce sparino, sparano
sempre solo una pallottola alla volta. Quindi non c'è modo, per
le pallottole, di interferire. |
OK. Adesso proviamo un esperimento. Usando le due fenditure di prima, spareremo
con un "fucile ad elettroni", che emette un flusso continuo di particelle,
su uno schermo sensibile... |
Come un mitragliatore che spari pallottole molto, molto piccole. |
Sì. Ogni volta che un elettrone colpisce lo schermo, produrrà
un puntino verde. Proviamo ad accenderlo... |
Aspetta un momento. Sta lentamente costruendo una figura di interferenza
come con la luce. Ma non ha senso. Sei sicuro che gli elettroni
non interferiscano fra di loro mentre passano per le fessure? Forse il
fucile a elettroni non funziona come un mitragliatore, e spara un gruppo
di elettroni alla volta. |
OK, forse è così. Come facciamo a verificarlo? |
Potremmo forse dimimuire la potenza del fucile fino a che gli elettroni
non escano così lentamente da essere sicuri che vanno uno per volta. |
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Fortunatamente si può fare. Usa i tasti meno e
più
sulla tastiera per controllare la velocità degli elettroni,e rallentali
molto. Poi premi il tasto backspace per pulire lo schermo. |
Ehi! Le righe di interferenza si formano lo stesso! Come può essere
se gli elettroni sono veramente come piccoli proiettili? Con cosa interferiscono?
E' tutto così strano... |
Questa è la fisica quantistica. |
Cosa significa? Come si spiega tutto questo? |
E' quello che chiamiamo "dualità onda/particella"... |
CONTINUA...
 
57th
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