Page 38 - Un fisico in salotto
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l’ampiezza delle onde, potremmo metterci in condizioni tali che nessun elettrone
potrebbe mai acquistare energia sufficiente per uscire dall’oggetto illuminato.
Sperimentalmente sappiamo invece che ridurre l’intensità luminosa ha come
conseguenza soltanto la riduzione del numero di elettroni che vengono emessi per
unità di tempo, ma non ha alcuna influenza sull’energia di ciascun elettrone.
D’altro canto potremmo pensare che, seppure investito successivamente da onde
di ampiezza molto piccola, un elettrone potrebbe comunque accumulare una notevole
energia fino ad averne abbastanza da superare la ‘barriera’ che lo trattiene nel
materiale. Ciò avverrebbe trascorso un po’ di tempo dall’istante nel quale la luce
comincia a cadere sull’oggetto; ma l’esperienza mostra che questo non si verifica:
gli elettroni sono emessi istantaneamente a partire dal momento nel quale la luce
comincia a cadere sull’oggetto.
Le discussioni precedenti sembrano averci posto di fronte a un dilemma
insolubile: la propagazione della luce è un fenomeno corpuscolare oppure
ondulatorio?
La fisica moderna ci insegna la giusta interpretazione dei fenomeni luminosi;
interpretazione che di fatto, come vi avevo anticipato, dà ragione tanto a Newton
quanto a Hooke e Huygens: la luce è un fenomeno corpuscolare e ondulatorio.
Cosa vuol dire questa affermazione? Vuol dire che possiamo tranquillamente
pensare a un raggio di luce come a uno sciame di fotoni. Ciascun fotone, però, non ha
soltanto le caratteristiche di una ‘pallina’ piccolissima: esso si comporta anche come
un’onda.
Così la propagazione di un numero grandissimo di fotoni è proprio simile a quella
di un’onda sulla superficie di un liquido e possiamo pensare, altrettanto
correttamente, che un raggio di luce sia un’‘onda’ luminosa.
Quando facciamo esperimenti con la luce può accadere che venga messo in risalto
l’aspetto corpuscolare di ciascun fotone: per esempio osservando l’effetto
fotoelettrico. In altri esperimenti può accadere che sia invece l’aspetto ondulatorio a
prevalere: per esempio facendo passare un raggio luminoso attraverso un forellino o
interponendo un capello. Infine ci sono altre circostanze nelle quali pensare
all’aspetto corpuscolare o a quello ondulatorio non fa differenza: per esempio, nei
fenomeni di riflessione o di rifrazione della luce.