Page 783 - Capire la Fisica

Luce, onda o particella?

Il dibattito sulla natura della luce, ovvero se fosse fatta di particelle o di onde, ha rap-
presentato da sempre un enigma insolubile, suscitando battaglie appassionate tra i so-

stenitori delle opposte teorie.

Il fisico inglese Thomas Young (1773 – 1829), con il suo esperimento della doppia fen-
ditura del 1801, sembrò deporre definitivamente a favore della teoria ondulatoria, ri-
baltando l’idea di Isaac Newton (1642 - 1727), dove nel suo trattato sull’ottica, so-

stenne la teoria corpuscolare della luce, per mezzo della quale poté spiegare le leggi di
riflessione e rifrazione, ribaltando a sua volta la teoria ondulatoria di Christian Huygens

(1629 – 1695), anch’essa in grado di spiegare tanto la riflessione quanto la rifrazione.

Secondo la sua teoria, considerata buona per circa 100 anni, la luce bianca doveva es-
sere composta da particelle di colori diversi, chiamate corpuscoli. Un raggio di luce
bianca rappresentava quindi un flusso di corpuscoli e conteneva particelle di luce dei

più svariati colori.

L’esperimento della doppia fenditura

L’esperimento della doppia fenditura, oltre a rap-

presentare la chiave per la comprensione della
meccanica quantistica, permise di dimostrare la
dualità onda-particella della materia.

Infatti, Einstein nel 1905, con l’ipotesi del fotone
nell’effetto fotoelettrico, aveva mostrato anche
che la luce si comportava decisamente come com-

posta da particelle.

Gli esperimenti successivi di Robert Millikan (1868 - 1953) del 1916 dimostrarono la
correttezza dell’ipotesi fotonica, che fu poi definitivamente confermata dalla scoperta
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dell’effetto Compton del 1922 da parte del fisico americano Arthur Compton (1892 –
1962).

279 Arthur Compton diresse un fascio i raggi X su un blocco di grafite e studiò la lunghezza d’onda della radiazione diffusa.
Compton constatò che la lunghezza d’onda della radiazione diffusa dalla grafite cambiava in funzione dell’angolo di diffu-
sione ϕ.
La parte di radiazione che attraversava il blocco senza subire alcuna deviazione, non era soggetta ad alcun mutamento
della lunghezza d’onda, mentre la parte di radiazione che veniva dispersa secondo un considerevole angolo, subiva invece
un apprezzabile cambiamento della lunghezza d’onda.
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