Re: [Ottica] Polarizzatori

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Sat, 21 Jun 2003 21:01:00 +0200

luciano buggio ha scritto:
> Ecco, ne cambia anche lo stato di polarizzazione: questo mi sembra
> importante (non l'ho mai trovato nelle normali trattazioni della
> polarizzazione) e va esplicitato.
Ma come no!
Sono sicuro che ogni libro di ottica, parlando di polarizzatori, dice
che lasciano passare solo la componente con una data polarizzazione.
E lo stesso trovi nei libri di m.q. che si occupano dell'argomento.
Ecco per es. il Dirac:
"Nel nostro esempio l'esperimento ovvio e' di usare un fascio incidente
che consista di un unico fotone e di ossservare cosa accade al di la'
del cristallo. Secondo la m.q. il risultato di questo esperimento sara'
che talvolta si trovera' l'intero fotone, di energia uguale al fotone
incidente; e altre volte non si trovera' nulla. Quando si trova il
fotone, esso e' polarizzato perpendicolrmente all'asse ottico. Non si
trovera' mai una parte di fotone. Se si ripete l'esperimento un gran
numero di volte, si trovera' il fotone in una frazione sin^2(alfa) del
numero di volte. Possiamo quindi dire che il fotone ha probabilita'
sin^2(alfa) di passare attraverso la tormalina e di apparire dall'altra
parte polarizzato perpendicolarmente all'asse ottico; e che ha una
probabilita' cos^2(alfa) di essere assorbito."

Nota: ai tempi di Dirac il polaroid non era ancora stato inventato. La
tormalina e' un cristallo dicroico naturale, che lascia passare solo
fotoni polarizzati _perpendicolarmente_ all'asse ottico. Dirac chiama
alfa l'angolo del piano di polarizzazione con l'asse ottico.

> ...
> Il secondo polarizzatore inclinato di theta rispetto al primo (attraverso
> il quale il fotone passa sempre perche' supposto polarizzato come il suo
> asse) ***fa ruotare il piano di polarizazione del fotone dell'angolo
> theta*** e nello stesso tempo riduce a cos(theta)^2 la probabilita' che
> esso passi.
Solo un dettaglio, ma non trascurabile. Io non direi "fa ruotare",
perche' in casi diversi (es. polarizzazione iniziale non lineare, ma
circolare o ellittica) non puoi piu' parlare di "rotazione". Quello che
il polaroid fa e' di *cambiare* lo stato di polarizzazione, portandolo
sempre a essere in una data direzione.
Considera che ci sono altre sostanze (quelle dette "otticamente attive",
es. le soluzioni di zucchero) che fanno davvero ruotare di un certo
angolo il piano di polarizzazione, *qualunque esso sia*. Tutt'altra cosa
dai polaroid, dunque.

Questo era il Buggio "quasi ragionevole". Ma ora, in un altro post, si
cambia musica...
> ...
> Si chiama legge empirica.
> Nessuno sa perche' le cose avvengono cosi.
Ma chi te l'ha detto? Cosa vuoi sapere? Perche' un polaroid fa quello
che fa? perche' certi cristalli sono dicroici? Rivolgiti alla fisica dei
solidi, e troverai tutte le risposte.

> ...
> La piccolezza della Scolastica (la "Sceinza Normale", per dirla con Kuhn)
> sta proprio nel sopravvalutare la funzione, ritenuta conclusiva, dei padri
> fondatori, e quindi nel non continuare a ricercare, ma applicarev
> pedissequamente le formule che sintetizzaano il loro pensiero costruttivo,
> facendo diventare Sistema e Dogma col Sigillo della completezza cio' che
> era solo l'inizio dei lavori.
Ecco le solite sparate alla Buggio :-<
Dai tempi di Maxwell a oggi la fisica ha camminato parecchio, e per es.,
proprio grazie alla m.q., sappiamo sul comportamento delle onde e.m.
nella materia molto molto di piu' di quanto Maxwell potesse sognare.

> ...
> Il prof. Fabri non sa dire quale sia la dinamica di questo cambiamento,
> che fa si' che al di la' del secondo polarizzatore compaia, con un acerta
> probabilita' (cioe' quando compare) *lo stesso* fotone entrato nel primo
> polarizzatore, ma con il piano ruotato di theta.
Quello che il prof. Fabri sa o non sa e' relativamente inessenziale.
Conta molto di piu' quello che _i fisici_ nel loro insieme sanno o non
sanno.
Per es. sappiamo per certo che non ha senso dire "lo stesso fotone".
Primo: come fai a riconoscerlo? Gli hai preso le impronte?
Secondo: quel fotone ha interagito con una quantita' sterminata di
atomi, e sono successe cose assai complicate (che ricordo di aver
tentato invano di spiegarti tempo fa ...). Pensare che dopo tutto questo
il fotone sia ancora lui, proprio lui, e' del tutto fuori della realta'.

> ...
> Se chiedi al Prof. Fabri di spiegarti *come* funziona il suo proiettore
> nel caso della polarizzazione del singolo fotone ti dira' che non sono
> domande da farsi, che bastano ed avanzano, per i pochi che le capiscono,
> le matrici di Heisemberg, e che non si puo' pretendere di capire come
> stanno le cose in profondita'. Almeno cosi' spesso ha risposto in passato a
> domance analoghe.
Ti sfido a esibire le mie risposte, e vedremo se ho detto proprio quello
che mi attribuisci.

> E' reato pretendere verita' assolute sul funzionamento di un polaroid?
Non e' reato, ma e' contro ogni costume scientifico.
Le verita' assolute non sono affare nostro: rivolgiti altrove...
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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Received on Sat Jun 21 2003 - 21:01:00 CEST