Occhiali cromatici

Guardando verso una sorgente di luce attraverso questi occhiali magici si vede un’immagine affascinante – tante sorgenti di luce, piene di tutti i colori dell’arcobaleno. Le immagini colorate le troviamo sia nella direzione orizzontale sia in verticale; quelle sulla diagonale sono un po’ meno intense e le immagini più distanti dall’immagine centrale (che non è colorata!) sono molto meno luminose. Se attraverso gli occhiali facciamo passare il fascio di laser, questo forma il punto centrale ed altri otto punti un po’ meno luminosi, disposti su un quadrato come sulla foto qua.

Gli occhiali, fatti di una plastica incolore, possiedono tutta una serie di minuscole righe, equidistanti, poste sia nella direzione verticale che orizzontale. Gli occhiali fatti così si possono considerare la sovrapposizione di due reticoli di diffrazione, come le righe su un CD. Quando la luce incide su un reticolo così, si osserva la diffrazione, cioè i massimi e minimi di intensità ad angoli ben definiti. Ogni riga del reticolo diventa la sorgente di luce, e le loro intensità si sommano o sottraggono, secondo l’angolo di osservazione. Un po’ come nelle bolle di sapone.

Il reticolo di diffrazione dà il massimo di intensità per la determinata lunghezza d’onda della luce sotto gli angoli a_k definiti dalla seguente relazione:

dove a è cosiddetta costante di reticolo, cioè la distanza tra le righe, k – è un numero intero che descrive l’ordine dell’immagine (cioè la prima, seconda, terza immagine dall’immagine centrale) e l è la lunghezze d’onda. L’intensità dell’immagine cala man mano che aumenta il suo ordine.

Negli occhiali le righe in due direzioni danno le immagini diffratte in due direzioni. Nota anche nei colori visiti sulla foto della lampada “economica” qui mancano certi componenti, per esempio il colore giallo. Chiaramente, la luce della lampada “a neon” non contiene tutti i colori.