Analizzare il nucleo atomico

Per studiare il nucleo sempre più in profondità occorre considerare energie sempre più elevate. Questo perché per "vedere" il piccolo sono necessarie piccole lunghezze d'onda (e quindi per De Broglie grandi momenti e/o energie) confrontabili con le dimensioni dell'oggetto che voglio osservare perché è la diffrazione che mi permette di vedere.
Conosco il meccanismo della diffrazione per le onde e per le particelle, e in particolare le relazioni di Bragg, ma non capisco la connessione con il mondo nucleare. Non basterebbe dire che per vedere all'interno di un oggetto (per esempio il nucleo) ho bisogno di elevate energie semplicemente per poter raggiungere il suo interno? Eppure mi dicono che la descrizione ondulatoria qui è fondamentale.
Anna Rossi
4 maggio 2004
Un'onda non interagisce apprezzabilmente con oggetti le cui dimensioni siano molto inferiori alla sua lunghezza d'onda. È necessario infatti che il valore del campo dell'onda (nel caso di onde elettromagnetiche, il campo elettromagnetico, la pressione dell'aria per un'onda acustica e così via) cambi abbastanza da un estremo all'altro dell'oggetto per avere fenomeni di interferenza che modifichino l'onda e quindi consentano di rivelare l'oggetto. Come regola di massima la lunghezza d'onda deve essere minore di circa 10 volte la dimensione che si intende studiare.

Per fare un esempio abbastanza noto, si stanno diffondendo sistemi di home theatre che hanno lo scopo di far indentificare allo spettatore la provenienza del suono con grande precisione. Tali sistemi hanno di solito 6 sorgenti di onde sonore: 3 frontali, 2 posteriori ed 1 subwoofer. Il posizionamento di quest'ultimo non è critico ai fini della corretta individuazione della provenienza del suono e il motivo è che deve riprodurre frequenze acustiche basse la cui lunghezza d'onda è ben maggiore della separazione fra le orecchie.

Giorgio Paolucci Experimental Division, Sincrotrone Trieste SCpA

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