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SCOPERTA/ Gli esperimenti di Padget, l’uomo che crea nodi con la luce

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Come è noto, la luce emessa da una sorgente luminosa (lampada, led o laser) si propaga normalmente lungo linee rette. Talvolta la traiettoria rettilinea può essere incurvata dalla presenza sul percorso luminoso di zone con una differente densità ottica (ad esempio uno strato di aria più calda o più fredda). In questi casi assistiamo al ben noto fenomeno della formazione dei miraggi, come ad esempio la comparsa di inesistenti chiazze d’acqua sull’asfalto stradale quando fa molto caldo.

Da alcuni anni, tuttavia, (i primi studi risalgono agli inizi degli anni ’70) attraverso opportune tecniche ottiche, si riesce a far compiere alla luce dei percorsi molto più complicati e spettacolari di quelli che la natura è in grado di offrirci. Si tratta della formazione dei cosiddetti “vortici ottici”, una sorta di mulinello che la luce compie attorno a linee chiuse lungo le quali l’intensità della luce è rigorosamente nulla. Quando viene proiettato su uno schermo piano, un vortice ottico assume la forma di un anello luminoso che circonda una regione buia. Questo fenomeno si spiega col fatto che la luce anziché muoversi lungo linee rette ruota attorno a proprio asse di propagazione (come muovendosi lungo una vite senza fine) dando così luogo a fenomeni di interferenza distruttiva lungo lo stesso asse.

I vortici ottici possono essere creati utilizzando ologrammi in grado di dirigere opportunamente il flusso di luce incidente. Gli ologrammi vengono normalmente utilizzati per riprodurre immagini tridimensionali di oggetti: vengono realizzati facendo interferire su una lastra fotografica a elevata risoluzione un fascio di luce coerente proveniente da una sorgente laser (fascio di riferimento) con un altro fascio (proveniente dalla stessa sorgente laser) diffuso dall’oggetto che si vuole riprodurre. A causa dell’interferenza fra questi due fasci, sulla lastra fotografica viene registrato un fittissimo sistema di frange che, illuminato nuovamente dal fascio di riferimento, restituisce per diffrazione il fronte d’onda diffuso dall’oggetto.

 

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