Onde e particelle

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La definizione più semplice possibile di un'onda è questa: qualcosa che "si agita" nel tempo e nello spazio. Può vibrare periodicamente (come il suono di una nota del violino) o aperiodicamente (come il rumore di un'esplosione). Tutte le onde hanno le seguenti caratteristiche: Inoltre hanno queste proprietà:

Le onde hanno molte altre proprietà che dobbiamo tralasciare per mancanza di spazio.


Le proprietà delle onde sono una chiave per capire il comportamento delle particelle.




Immagina una sorgente di luce dietro a una lastra di metallo con due fessure. Qualche metro più in là c'è uno schermo. Parte della luce passa attraverso le fessure e arriva allo schermo. Ogni singolo punto dello schermo viene colpito da due onde di luce (una da ogni fessura). Queste due onde di luce hanno coperto distanze diverse dalla sorgente, attraverso le diverse fessure, per arrivare allo schermo, così interferiscono tra loro, creando un caratteristico disegno: le frange di interferenza.

Se ripeti l'esperimento con un fascio di particelle al posto della sorgente di luce, ottieni un effetto d'interferenza molto simile. Questo significa che tutte le particelle hanno proprietà 'da onde' (si dice "ondulatorie"). Per esempio, ecco qui le frange di interferenza causate da una lamina d'oro che diffonde elettroni:

Pensa che cosa strana: quelle che noi consideriamo particelle di materia solida in realtà sono come onde, perché le particelle hanno frequenza, lunghezza d'onda e possono interferire tra loro. E' importante specificare che le lunghezze d'onda delle particelle subatomiche non sono dovute ai movimenti delle particelle stesse: sono invece le poprietà delle particelle che oscillano come onde. Prendiamo una particella leggera, un fotone per esempio: è un'onda perché il suo campo elettromagnetico oscilla, passando dal segno positivo a quello negativo.


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