Re: Doppler nella luce

From: gino <ginsel_at_alice.it>
Date: Wed, 14 Nov 2007 09:45:21 -0000

On 12 Nov, 21:17, 3p <2g3..._at_gmail.com> wrote:

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> > Ma un raggio di luce � assimilabile a un'onda sonora?

> No, sono due fenomeni molti diversi. Nell'800 si pensava che fossero
> fenomeni qualitativamente molto analoghi, e che la luce fosse
> semplicemente la vibrazione di un mezzo (esattamente come avviene per
> il suono), che veniva chiamato etere. Alla fine si � capito che
> l'etere non esiste (almeno inteso in modo cos� semplicistico)
> L'onda sonora

> > non � assoggettata alla costanza di velocit� propria della luce.

> infatti, fissate le propriet� del mezzo (densit� e elasticit�) la
> velocit� del suono ha un certo valore fissato, ma solo si ci
> riferioamo a osservatori in quiete nel mezzo. Ma gli osservatori
> possono muoversi rispetto ad esso... Per la luce come ho detto la
> situazione non � cos� semplice. La luce non pu� essere semplicemente
> intesa come vibrazione di un mezzo materiale

Gi�, me ne sono reso conto.


> > L'onda sonora poi non mi pare si configuri per la singola molecola
> > d'aria, mentre il singolo fotone � perlomeno "anche" un'onda.

> Sia la luce che il suono sono sia onde che corpuscoli (e quando parlo
> delle propriet� corpuscolari del suono non mi sto affatto riferendo
> all'esistenza delle molecole ma a tuttaltro, cos� come quando si parla
> delle propriet� corpuscolari della luce non si fa riferimento
> *affatto* all'esistenza di un mezzo particellare in vibrazione, ma al
> fatto che la luce pu� essere interpretata anche come un flusso di
> granelli che si muovono lungo la direzione del raggio di luce (mi
> segui?)).

S�, a parte che anche il suono possa essere corpuscolare

> A quanto ne so non esiste un solo fenomeno periodico in
> natura alla quale nonn siano applicabili le relazioni di de broglie
> (funzionano per le vibrazioni elettromagnetiche ma anche per il moto
> orbitale della terra, per le onde del mare, per il moto circolare di
> particelle, ecc. ecc.). I corpuscoli associati alle vibrazioni di
> mezzi materiali sono detti *fononi* ed � possibile verificare
> sperimentalmente l'esistenza dei fononi per mezzo di uno studio dei
> calori specifici dei solidi cristallini alle basse temperature
> (einstein e soprattutto debye).

A me � capitato di scrivere per fare il furbo dei "suononi" e ora
vengo a sapere d'aver strombazzato la mia ignoranza!


> Insomma � vero che le onde sonore
> assomigliano alla onde su un campo di grano (il grano oscilla e torna
> alla posizione di equilibrio, mentre l'onda attraversa tutto il campo)
> ma tutto lascia credere che ci siano delle vere e proprie propriet�
> corpuscolari in moto con l'onda, per quanto possa sembrare assurdo
> (c'� qualcosa che non sembri assurdo in mq?). Tutto ci� per� esula
> abbastanza dall'argomento principale del tuo post

S� e no. E' un discorso interessantissimo e mi pare che abbia
attinenza anche ad un'altra questione sulla quale ho inutilmente (per
me) litigato in "it.scienza". La questione era su come "fisicamente"
avvenga che due treni di onde nell'acqua possano interferire e poi
riprendere il loro moto belle-belle come se nulla fosse successo... a
me vien da pensare che ci sia qualcosa "sotto", ci�e che sia un lavoro
che non fanno le molecole d'acqua. Questo tuo accenno mi pare vada in
questa direzione, o sbaglio?

>
> Mi
>
> > parrebbe perci� il caso di ragionare sul Doppler del singolo fotone,
> > ma a questo punto la figura di onda "continua" non riesco pi� ad
> > immaginarmela.
>
> Per oggetti come i fotoni (che non solo sono relativistici ma
> addirittura ultrarelativistici, cio� sono nel limite estremo) �
> necessario usare la relativit�. L'effetto doppler che usi normalmente
> per il suono fallisce con la luce. Bisogna usare le trasformazioni di
> lorentz per dimostrare l'effetto doppler relativistico. Non credo che
> esista una sola persona al mondo capace di *immaginare* un fotone. Il
> simbolismo della relativit� � molto solido e coerente ma anche molto
> astratto. Io personalmente faccio una fatica immane a immaginarmi i
> fenomeni relativistici.


Mi sento meno solo.


> So ottenre le trasformazioni di lorentz dalla
> costanza della velocit� della luce, e so applicarle per ricavare
> risultati e risolvere paradossi. Ma non sento per niente di aver
> capito la relativit�. Anzi dichiaro di non averla affatto capita. Io
> mi fermo qui anche perch� non ho tempo. Nel tuo (lunghissimo :-)) post
> mi sembra che cerchi di riflettere su un modo per ricavare la formula
> per l'effetto doppler relativistico. Io lo ho ricavato applicando con
> attenzione le trasformazioni di Lorentz ma non so se qualcuno ti
> risponder� sulla scia del tuo ragionamento correggendolo o
> respingendolo. Ti dico solo che in ragionamenti di questo tipo occorre
> fare un'attenzione mostruosa alle procedure operative che si sceglie
> di fare per effettuare le misure. Puoi benissimo (anzi devi) fare
> ideali esperimenti mentali ma devi cmq chiederti: "cosa intendo di
> preciso quando dico che qualcosa viaggia a tot velocit�?" o "cosa
> intendo di preciso quando dico che i due orologi segnano tot tempi
> diversi o che sono sincronizzati?", ecc.. Alla fine il modo giusto di
> procedere coinvolge inevitabilmente le procedure di sincronizzazione
> dei reticoli di orologi per mezzo di lampi di luce di
> sincronizzazione... Ciao!

Grazie, commento molto bello e chiaro (nei limiti della mia capacit�
di comprendere, fra l'altro non sono del mestiere)

Poich� questo post � stato trattenuto dal moderatore (non sapevo di
questa cosa) l'ho mandato anche a if.free.scienza.fisica. L� ho
ricevuto qualche commento e ho anche imparato qualcosa. L'argomento si
� parecchio ridimensionato.

Se gradisci posso trascrivere l'ultima questione.

Gino
Received on Wed Nov 14 2007 - 10:45:21 CET