1. Esperimento a doppia fessura di Young:
* Setup: Brillare il raggio di luce (o altre particelle) attraverso due fessure strettamente distanziate. Osserva il motivo su uno schermo dietro le fessure.
* Comportamento delle onde: Se il raggio si sta comportando come un'onda, le onde che passano attraverso ogni fessura interferiscono, creando un modello di interferenza di alternanti fasce luminose e scure sullo schermo.
* Comportamento delle particelle: Se il raggio si comporta come un flusso di particelle, ti aspetteresti di vedere due bande luminose dietro ogni fessura, corrispondente a dove le particelle colpiscono lo schermo.
2. Diffrazione:
* Setup: Brilla il raggio attraverso una piccola apertura o oltre un ostacolo. Osserva il modello su uno schermo dietro l'oggetto.
* Comportamento delle onde: Le onde si piegano attorno agli ostacoli, risultando in un modello di diffrazione che diffonde il raggio.
* Comportamento delle particelle: Le particelle dovrebbero viaggiare in linee rette e non piegarsi attorno all'oggetto.
3. Effetto fotoelettrico:
* Setup: Brillare il raggio su una superficie metallica e misurare l'energia cinetica degli elettroni emessi.
* Comportamento delle onde: La fisica classica prevede che l'energia degli elettroni emessi dovrebbe dipendere dall'intensità della luce.
* Comportamento delle particelle: La spiegazione di Einstein dell'effetto fotoelettrico afferma che la luce si comporta come particelle chiamate fotoni. L'energia di un fotone è proporzionale alla sua frequenza e questa energia viene trasferita agli elettroni, facendoli emettere. Questo spiega perché l'energia cinetica degli elettroni emessi dipende dalla frequenza della luce, non dalla sua intensità.
4. Scattering Compton:
* Setup: Brilla il raggio su un materiale e misura il cambiamento nella lunghezza d'onda dei fotoni sparsi.
* Comportamento delle onde: La fisica classica prevede che la lunghezza d'onda della luce sparsa non dovrebbe cambiare.
* Comportamento delle particelle: L'effetto Compton dimostra che i fotoni possono scontrarsi con elettroni come particelle, facendole perdere energia e cambiare direzione. Ciò si traduce in una variazione della lunghezza d'onda dei fotoni sparsi, che possono essere misurati.
Nota importante: La dualità a onda-particella è un concetto fondamentale nella meccanica quantistica. Significa che la luce e altre particelle mostrano comportamenti sia d'onda che simili a particelle, a seconda di come vengono osservate. Questi esperimenti non sono progettati per dimostrare che la luce è * o * un'onda o una particella; Dimostrano la dualità della sua natura.
