Non basta un singolo fotone

From: Luciano Buggio <buggiol_at_libero.it>
Date: Sat, 8 Jun 2019 08:20:56 -0700 (PDT)

Ma come funziona l'impressione sulla lastra fotografica?

Si dice e si scrive sempre che nell'esperimento con una o due fenditure il fotone singolo che arriva allo schermo, quando riesce a farlo, dà luogo al famoso "puntolino" (se si usa la lastra fotografica).

Ma questo non è vero, ce ne vogliono o quattro o cinque, in successione temporale.

In sospensione in uno strato di gelatina vi sono i cristalli
fotosensibili, tipicamente di AgBr.
In un centimetro quadrato di lastra ve ne sono, diciamo, un miliardo (da
500 milioni a tre miliardi, a seconda della grana).
Affinchè un granello fotosensibile, un cristallo (la cui dimensione si
aggira sul micron) subisca l'alterazione fisica (tramite ionizzazione) in
cui consiste l'immagine latente che apparirà poi con lo sviluppo, non è
sufficiente che venga colpito da un solo fotone: ce ne vogliono quattro o
cinque almeno. Se fosse necessaria la loro "cospirazione" simultanea, non
avremmo, nella lastra di Taylor, alcuna impressione, essendo che lì i
fotoni arrivano uno alla volta: senonchè la teoria dell'impressione
fotografica prevede che i quattro/cinque fotoni necessari possano arrivare
anche in successione, e pure in un certo lasso di tempo (dell'ordine dei
minuti).
Un solo fotone fa sì saltar via un elettrone, ionizzando un atomo, ma ciò
non ha alcun effetto (globale): l'elettrone verrà rimpiazzato, anche se
non subito (nel giro di minuti, come detto). Nel frattempo il cristallo
potrà essere raggiunto dagli altri tre/quattro fotoni, e solo allora
subirà quella modificazione permanente (con formazione di quella che
abbiamo chiamato l'immagine latente del puntolino) per la quale con lo
sviluppo della lastra si evidenzierà il puntolino.

Domanda.


Quando il primo fotone ha ionizzato in quel preciso punto, qual'è la probabilità che un secondo, un terzo fotone, un quarto, un quinto...., inviati sempre uno di seguito all'altro, colpiscano lo stesso punto?

Luciano Buggio
Received on Sat Jun 08 2019 - 17:20:56 CEST