Esperimenti con i fotoni

I fotoni

Il corpo nero

L'effetto fotoelettrico

L'effetto Compton

Esperimenti con i fotoni

Interferenza con i fotoni

Esperimenti con i fotoni

Le analisi condotte sul corpo nero, l' effetto fotoelettrico e l' effetto Compton hanno messo in discussione la natura ondulatoria della luce. Questi fenomeni fisici sembrano confermare l'idea che le onde elettromagnetiche sono composte da particelle microscopiche: i fotoni.
In maniera analoga le particelle materiali (elettroni, protoni, neutroni) manifestano proprietà ondulatorie accanto alle loro classiche proprietà particellari.
Vi è un'altra testimonianza sperimentale, apparentemente schiacciante, a favore della natura corpuscolare della luce. Si immagini di disporre di tanti rivelatori di fotoni uno vicino all'altro, come le cellette di un alveare. Questi rivelatori sono talmente sensibili da riuscire a rivelare anche un solo fotone incidente.
Un fotone viene ora inviato verso i rivelatori; cosa succede? Se il fotone è un'onda, questa investe più rivelatori che quindi scattano simultaneamente. Se al contrario il fotone è una particella, essa colpirà un solo rivelatore.
L'esperienza dimostra che viene attivato un solo rivelatore alla volta, a conferma dell'ipotesi corpuscolare della luce.

	Il nuovo modello quantistico della luce sembra allora essere il seguente: a livello macroscopico sono tanti i fotoni che si propagano nello spazio e nel loro insieme essi simulano il comportamento di un'onda.
	Questo spiega perché la teoria ondulatoria implicata dalle equazioni di Maxwell ha avuto un grande successo. Tuttavia, in particolari condizioni è possibile mettere in evidenza il carattere corpuscolare dei fotoni, come gli esperimenti precedentemente analizzati hanno dimostrato.
	L'idea di Isaac Newton di spiegare tutti i fenomeni fisici in termini di particelle che si muovono liberamente nello spazio, si urtano, si attraggono o si respingono mediante le forze sembra essere quella vincente. Eppure le cose non stanno esattamente in questo modo: la natura è più complessa di quanto si possa pensare.