sviluppo storico della spettroscopia *1660 Newton studia la rifrazione e scopre gli spettri

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1 L inizio: il poblema del coloe Il coloe è contenuto nella luce o nei copi? sviluppo stoico della spettoscopia *1660 Newton studia la ifazione e scope gli spetti il coloe è contenuto nella luce, peché il veto taspaente non può aggiungee il coloe angolo di deviazione osso violetto StII-spett1-1 tuttavia da dove poviene il coloe delle fiamme?

2 sviluppo stoico della spettoscopia *1752 Melville scope gli spetti a ighe e descive la iga gialla della fiamma sodio il coloe è contenuto anche nei copi? Spetti di vapoi di mecuio e di sodio spettoscopio pisma o eticolo StII-spett1-2 iga gialla del sodio

3 sviluppo stoico della spettoscopia *1800 Heschel scope l infaosso nella adiazione solae e Ritte scope l ultavioletto nelle popietà fotochimiche di Ag Cl angolo di deviazione infaosso osso violetto StII-spett1-3

4 l indice di ifazione n: - dipende dalla lunghezza d onda della luce - legge di Snell: sen sen i = n n n i = indice di ifazione del mezzo in cui viaggia il aggio incidente n = indice di ifazione del mezzo in cui viaggia il aggio ifatto StII-spett1-4 i Hal. 42-2; 43-2 L indice di ifazione i mezzo indice aia 1,0003 acqua 1,33 veto cown 1,52 polistiene 1,55 quazo 1,46

5 sen = n i sen i n iflessione totale 1 se n i > n, pe aggi con sen i = n /n i si ha iflessione totale 2 i i 2 1 i 3 s 3 fiba ottica Hal. 42-2; 43-2 StII-spett1-5

6 indice di ifazione e spetti violetto dipendenza dell indice di ifazione dalla lunghezza d onda: - il osso ha indice di ifazione minoe del violetto, quindi è meno deviato osso angolo di deviazione infaosso osso StII-spett1-6 Hal. 43 violetto

7 velocità della luce nel vuoto: c = m/s (pime stime quantitative: Roeme, fine seicento, Badley 1729) velocità della luce velocità della luce in un mezzo di indice di ifazione n: v = c / n 2 1 dalle equazioni di Maxwell: c = ε oµ o in un dielettico di costante dielettica elativa ε 2 1 v = e pemeabilità magnetica elativa µ : ε µ ε oµ o n = ε µ * 1650 pincipio di Femat o del tempo minimo : pe andae dal punto A al punto B la luce sceglie il pecoso lungo il quale impiega il minimo tempo legge di Snell i A comincia a fasi stada l idea che il aggio è qualche cosa di più di un copuscolo di luce StII-spett1-7 Hal. 42-2; 43-3 B

8 * 1678 pincipio di Huygens: la luce consiste di onde sfeiche di una ceta lunghezza d onda λ, tutti i punti di un fonte d onda all istante t possono essee consideati cento del nuovo fonte d onda all istante t le onde λ lunghezza d onda λ distanza fa due ceste peiodicità spaziale Hal StII-spett1-8

9 La ifazione secondo Huygens la fequenza f non cambia quando si passa dall aia al veto v 1 = velocità nell aia λ 1 = v 1 / f = lunghezza d onda nell aia v 2 = velocità nel veto λ 2 = v 2 / f = lunghezza d onda nel veto v 1 > v 2 λ 1 > λ 2 pe mantenee il fonte dell onda, deve cambiae la diezione legge di Snell StII-spett1-9 Hal. 43-3

10 sviluppo stoico della spettoscopia: dal qualitativo al quantitativo *1801 Young calcola la lunghezza d onda usando dati di Newton di intefeenza da lamine sottili 2d = diffeenza di cammino fa il aggio (2) e il aggio (1) si assegna al coloe la lunghezza λ = 2d (2) (1) aggio incidente d intefeenza fa i aggi (1) e (2): i due aggi si sommano ma in un modo che dipende dalla fase elativa: - aggi in fase : hanno pecoso cammini che diffeiscono di un multiplo inteo di λ intefeenza costuttiva le ampiezze si sommano - aggi in opposizione di fase : hanno pecoso cammini che diffeiscono di un multiplo seminteo di λ intefeenza distuttiva le ampiezze si sottaggono Hal. 45 StII-spett1-10

11 espeimenti di intefeenza da due fenditue intefeenza da doppia fenditua: intefeenza di onde sulla supeficie di acqua causate da due ostacoli immagine che si osseva sullo schemo y massimo centale massimi lateali: si fomano a una distanza egolae y ispetto al massimo centale Hal. 45 StII-spett1-11

12 diffeenza di cammino in P fa i due aggi che hanno pecoso i cammini 1 ed 2 : 1 2 a senϑ calcolo della figua di intefeenza in P i due aggi sono in fase e quindi intefeiscono costuttivamente se: a senϑ = mλ con m inteo; ne segue la condizione di Bagg: senϑ = m λ a Hal. 45 StII-spett1-12