Feynman: sviluppo dell’ottica come “scatole cinesi”

 

«[Nell']intervallo di lunghezze d'onda [della radiazione elettromagnetica], vi sono tre o più regioni di approssimazione che sono particolarmente interessanti. In una di queste esiste una condizione in cui le lunghezze d'onda in gioco sono molto piccole rispetto alle dimensioni del dispositivo utilizzabile per il loro studio; inoltre, le energie dei fotoni, usando la teoria quantistica, sono piccole rispetto alla sensibilità in energia del dispositivo. Sotto queste condizioni possiamo fare una prima grossolana approssimazione con un metodo chiamato ottica geometrica. Se, d'altra parte, le lunghezze d'onda sono paragonabili alle dimensioni del dispositivo, cosa che è difficile da predisporre con la luce visibile ma è più facile con le onde radio, e se le energie del fotone sono ancora trascurabilmente piccole, allora può essere fatta un'approssimazione molto utile studiando il comportamento delle onde, ancora trascurando la meccanica quantistica. Questo metodo è basato sulla teoria classica della radiazione elettromagnetica, che sarà discussa in un capitolo successivo. Poi, se andiamo a lunghezze d'onda molto piccole dove possiamo trascurare il carattere ondulatorio, ma dove i fotoni hanno un'energia molto grande rispetto alla sensibilità del nostro dispositivo, le cose ridiventano semplici. Questa è la semplice rappresentazione mediante fotoni che descriveremo soltanto approssimativamente. Il quadro completo che unifica l'intera cosa in un solo modello non ci sarà accessibile per molto tempo.

In questo capitolo la nostra discussione è limitata alla regione dell'ottica geometrica nella quale dimentichiamo la lunghezza d'onda e il carattere corpuscolare della luce, che saranno spiegati a tempo debito. Non dobbiamo nemmeno preoccuparci di dire cos'è la luce, ma dedurre semplicemente il suo comportamento su una scala grande rispetto alle dimensioni di interesse. Tutto questo deve essere detto per sottolineare il fatto che quanto stiamo per esporre sull'argomento è soltanto un'approssimazione molto rozza; questo è uno dei capitoli che dovremo d'altra parte "disimparare". Ma lo disimpareremo subito, dato che passeremo quasi immediatamente ad un metodo più accurato.

Benché l'ottica geometrica sia appunto un'approssimazione, essa è di grande importanza tecnica e di grande interesse storico. Presenteremo questo argomento sottolineandone gli aspetti storici più che per qualche altro per dare qualche idea dello sviluppo di un teoria fisica o di un concetto fisico ».[i]

 



[i]  R. Feynman, Lectures on Physics, London, Addison Wesley, 1969, I, 2, p. 26-2.