Cos'è la luce

[Serafino]

@topquark, ho una richiesta per te...

Io di Fisica so poco o nulla. L'ho studiata solo alle superiori, e l'insegnante in quota D.C. (o P.S.I.) che avevamo, non ci ha fatto fare praticamente nulla. Il pochissimo che so, lo so solo da letture divulgative fatte nel proseguo della mia vita.


(... 300 pixel può andar bene...?)

Io ho sempre avuto il pallino della LUCE. Quando ne hai voglia ed il destro, potresti aiutarmi a capire lo stato dell'arte circa questo elemento? Del tipo, è vero che ha sia una componente corpuscolare, sia un comportamento come una onda radio? Tieni conto che, con me, ti devi immedesimare nel Piero Angela della situazione, ovvero devi ricorrere a molti paragoni per argomentare, e poi io ti potrei fare un sacco di domande aggiuntive, a causa della mia (quasi) assoluta ignoranza.





P.S.
Ho letto da qualche parte che, sostanzialmente, ancora oggi, circa la LUCE, non sappiamo coda diammine sia. Nel caso, aprirei un thread apposta. Se sei disponibile, mettimi un tag (@Serafino). Grazie / 0,001.

[topquark]

@topquark, ho una richiesta per te...

Io di Fisica so poco o nulla. L'ho studiata solo alle superiori, e l'insegnante in quota D.C. (o P.S.I.) che avevamo, non ci ha fatto fare praticamente nulla. Il pochissimo che so, lo so solo da letture divulgative fatte nel proseguo della mia vita.

Io ho sempre avuto il pallino della LUCE. Quando ne hai voglia ed il destro, potresti aiutarmi a capire lo stato dell'arte circa questo elemento? Del tipo, è vero che ha sia una componente corpuscolare, sia un comportamento come una onda radio? Tieni conto che, con me, ti devi immedesimare nel Piero Angela della situazione, ovvero devi ricorrere a molti paragoni per argomentare, e poi io ti potrei fare un sacco di domande aggiuntive, a causa della mia (quasi) assoluta ignoranza.


P.S.
Ho letto da qualche parte che, sostanzialmente, ancora oggi, circa la LUCE, non sappiamo coda diammine sia. Nel caso, aprirei un thread apposta. Se sei disponibile, mettimi un tag @Serafino). Grazie / 0,001.

@Serafino
La luce è una combinazione di due campi fisici, quello elettrico e quello magnetico. La variazione del primo genera il secondo e il secondo a sua volta genera il primo:

questo comportamento è governato dalle cd equazioni di Maxwell.

Riguardo alla dualità onda-corpuscolo: si, è proprio così, per certi aspetti la luce si comporta come una specie di pallina (effetto fotoelettrico) e per altri come un'onda (es: un forno a microonde, o la radio che ascolti).

L'origine "profonda" dell'esistenza della luce si deve a una particolare simmetria della natura che si chiama simmetria di gauge locale ed emerge dal formalismo della meccanica dei quanti. Ma li il discorso si complica..

[Placido]

Ai bei tempi pensavano che la luce fosse la capacità di reagire ad una sorgente luminosa.

Reagire tipo nel senso di diventare verde o giallo.

In un certo senso non è ancora attuale visto che gli oggetti sono di un certo colore in base alla luce che riflettono?

[Serafino]

Guardiamoci tutto insieme questo video, come punto di partenza. È poi, magari, lo commentiamo.



In realtà, facendo tutto con molta calma, perché mi sa che posso ripassare qui dentro tra una settimana. Approfittiamo della disponibilità del buon @topquark, dato che lui, da quanto ci ho capito, non è stato assunto perché in quota D. C. o P. S. I. (da come parla, di sicuro non D. C.).


;-)

[Serafino]

Hops, ho fatto doppione...

[Marximiliano]

@Serafino
La luce è una combinazione di due campi fisici, quello elettrico e quello magnetico. La variazione del primo genera il secondo e il secondo a sua volta genera il primo:

questo comportamento è governato dalle cd equazioni di Maxwell.

Riguardo alla dualità onda-corpuscolo: si, è proprio così, per certi aspetti la luce si comporta come una specie di pallina (effetto fotoelettrico) e per altri come un'onda (es: un forno a microonde, o la radio che ascolti).

L'origine "profonda" dell'esistenza della luce si deve a una particolare simmetria della natura che si chiama simmetria di gauge locale ed emerge dal formalismo della meccanica dei quanti. Ma li il discorso si complica..

Quello che mi lascia perplesso è il fatto che l'onda abbia valore zero contemporaneamente sull'asse "elettrico" e sull'asse "magnetico".
Mi spiego: se noi prendiamo in senso statico uno degli istanti in cui la funzione d'onda ha valore zero su entrambi gli assi, in quel momento dov'è l'energia del fotone? Dove è contenuta?

[topquark]

Quello che mi lascia perplesso è il fatto che l'onda abbia valore zero contemporaneamente sull'asse "elettrico" e sull'asse "magnetico".
Mi spiego: se noi prendiamo in senso statico uno degli istanti in cui la funzione d'onda ha valore zero su entrambi gli assi, in quel momento dov'è l'energia del fotone? Dove è contenuta?

Bravo, osservazione acuta. Qui entra in gioco proprio la mq.. perchè per misurare l'energia serve definire un certo tempo e queste due osservabili (osservabili = cose si possono misurare, perche non tutto in mq di puo misurare..) sono "canonicamente coniugate" ovvero soggette al principio di indeterminazione di heisenberg: quello che uno verametne misura sono "pacchetti" di onde formate dalla sovrapposizione di un gran numero di onde di frequenze vicine

altrimenti l'energia - legata alla frequenza del gruppo di onde - non è ben definita.
quanto piu tutte le onde del "pacchetto" hanno la stessa frequenza (cioe energia media ben definita) tanto piu breve è l'intervallo di tempo che occupano, ma se invece metti insieme onde di freq diverse allora il segnale sopra in rosso "si spana", si allarga temporalmente.

In meccanica classica esiste una analoga distinzione tra le cd velocità di fase e velocità di gruppo ma mi sembra piu difficile da visualizzare.

[Serafino]

Mi sono guardato con calma tutto il video che avevo postato. Ho seguito abbastanza bene, finché non si è cominciato a parlare di Meccanica Quantistica. In particolare non ho compreso le teorie di Richard Phillips Feynman, e i suoi famosi diagrammi.



In particolare, non ho capito come due elettroni emetterebbero dei photoni.

[topquark]

Mi sono guardato con calma tutto il video che avevo postato. Ho seguito abbastanza bene, finché non si è cominciato a parlare di Meccanica Quantistica. In particolare non ho compreso le teorie di Richard Phillips Feynman, e i suoi famosi diagrammi.

In particolare, non ho capito come due elettroni emetterebbero dei photoni.

I diagrammi di feynman vanno pensati come strumenti matematici utili a calcolare la probabilita' che un fotone interagisca con qualcos'altro.
Purtroppo in un forum non abbiamo la possibilita' di spiegare una teoria cosi' complessa nel dettaglio.

[spq]

Fino a qui l'ottimo @topquark ha scritto di alcune caratteristiche fisiche classiche e quantistiche delle onde elettromagnetiche.
Ma se il titolo di questa discussione é "Cos'è la luce" forse sarebbe il caso di particolareggiare il seguito della trattazione sulla luce visibile, cioè su una parte delle onde elettromagnetiche.
E di entrare nel merito del suo comportamento macroscopico (colori, riflessione, rifrazione, interferenza, energia trasportata, ...) e di illustrare la sua velocità nel vuoto e in altri mezzi.