Christopher Kent Mineman - Didattica in rete

Kapitza - Dirac

L'effetto di Kapitza-Dirac è la diffrazione di un fascio di particelle, elettroni in particolare, da un'onda di luce stazionaria. è stato previsto in 1933 da una coppia di premi Nobel, il russo Peter Kapitza (1894-1984) e l'inglese P.a.m. Dirac (1902-84), ma la tecnologia necessaria per dimostrarlo non esisteva a quei tempi.
Solo ora, l'11 aprile 2001, anni dopo la scoperta del laser è stato possibile effettuare un esperimento per dimostrare la correttezza di quanto ipotizzato dai due fisici. Per effettuare l'esperimento si deve disporre di un fascio materiale ben collimato e ortogonalmente a detto fascio, ad una certa distanza, un'onda elettromagnetica stazionaria. Batelaan e il suo staff hanno ripetuto quell'esperimento in aprile, usando un fascio elettronico anzich√© un raggio di luce e sostituendo al rericolo un fascio laser per emulare lo stesso reticolo.. Hanno visto che gli elettroni venivano diffratti dal laser, come Kapitza e Dirac avevano predetto 68 anni fa.
In questo esperimento si invertono i ruoli del fascio incidente e del reticolo di diffrazione.
Il fascio incidente è costituito da elettroni ben collimati e il reticolo di diffrazione dai nodi dell'onda stazionaria prodotta da un raggio laser riflesso indefinitivamente da due superfici riflettenti.

Un pennello materiale (non necessariamente elettroni, anche per es. di sodio o di neon) che fuoriesce da un opportuno "forno" viene collimato da successive fenditure e fatto incidere sull'insieme di onde elettromagnetiche stazionarie prodotte da un Laser e riflesse da uno specchio. Un rivelatore mobile misura l'intensità del pennello materiale che ha attraversato le onde stazionarie.

Il risultato della misura è dato dalla figura seguente: