La prima è l' esperienza di Abbe. Questa esperienza serve a rendersi conto di una cosa che rende la luce unica, in pratica un raggio luminoso che trasporta una immagine trasporta anche "le istruzioni per ricomporla". La questione è molto complessa a livello matemeatico e si tratta con una tecnica che si chiama trasformata di Fourier. In questa esperienza abbiamo visualizzato le "istruzioni". Da un altro punto di vista, la figura di diffrazione è il "grafico" della distribuzione spaziale di intensità dopo la fenditura.
La seconda esperienza è la misura dell'indice di rifrazione di un vetro. Abbiamo usato la famosa tecnica interferometrica di Michelson.
Scrivo di seguito le parti introduttive delle 2 esperienze le relazioni complete si trovano in questo sito
L'esperienza di Abbe
La diffrazione rappresenta la deviazione che il fronte d'onda subisce quando lungo il suo cammino ottico incontra un ostacolo. Quando la sorgente ed il piano di osservazione sono posti ad una distanza tale dall'ostacolo (fenditura di forma particolare) che i raggi incidenti possono essere considerati paralleli, si ha la diffrazione di Fraunhofer, o di campo lontano.
La teoria delle immagini di Abbe afferma che, poiché la diffrazione converte la distribuzione di intensitá luminosa incidente su un oggetto in frequenze spaziali, tale fenomeno puó essere considerato matematicamente come la trasformata di Fourier, nello spazio delle frequenze spaziali, dell'intensitá del campo elettrico incidente. Le frange di diffrazione (massimi e minimi di intensitá) possono essere visualizzati nel piano focale (o piano della trasformata) di una lente convergente posta dopo l'oggetto. Oltre il piano focale si forma l'antitrasformata di Fourier che riproduce l'immagine dell'oggetto.
Scopo dell'Esperienza
Allestire un banco ottico, osservare e descrivere le figure di diffrazione di Fraunhofer che vengono a formarsi sul piano della trasformata spaziale di Fourier.
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Misura dell'indice di rifrazione
La misura dell'indice di rifrazione di un materiale tagliato con una geometria nota si puó ottenere, tramite metodi interferometrici. L'apparato usato nel nostro esperimento é l'interferometro di Michelson. Ponendo il campione di materiale in un braccio dell'interferometro si ottengono una serie di frange di interferenza. Al variare del cammino ottico, provocato spostando il materiale lungo una prefissata direzione, corrisponderá uno spostamento delle frange di interferenza. Misurando tale spostamento ricaveremo la misura dell'indice di rifrazione con precisione alla terza cifra decimale.
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