Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: monocromaticità

Ciao,
sappiamo che se considero la trasformata di Fourier di un treno d'onda
finito, ovvero (la parte reale di) una funzione f(t)=exp(i\omega_0 t) se t è
fra -T/2 e T/2 e 0 altrove, ottengo una distribuzione spettrale del tipo
|sin K/K|^2 con K=\omega - \omega_0, con un massimo assoluto in \omega_0 e
massimi relativi via via più piccoli. Ciò per dire che si può parlare
rigorosamente di monocromaticità solo se T = +\infty, condizione per la
quale la FT diventa una delta di Dirac. A questo punto mi chiedo: se
considero una sorgente luminosa coerente "perfetta", cioè che emette onde,
poniamo nel visibile, ad una sola \omega_0, ma che non può emettere onde da
tempo infinito, un osservatore "perfetto" (che possa rilevare a frequenze
pressoché infinite, e non solo a 16 Hz come l'occhio umano) di che colore
vedrà queste onde subito dopo che sono state emesse? Mi spiego: se \omega_0
è la frequenza angolare del rosso, nei primissimi istanti dopo l'emissione
il treno d'onda sarà "corto" e la sua distribuzione spettrale avrà sì un
massimo nel rosso ma avrà anche componenti blu, gialle ecc. Quindi se il mio
occhio me lo consentisse vedrei altri colori all'inizio?
Vi ringrazio per l'attenzione
C

 vedrei altri colori all'inizio?
Penso che non sia conveniente prendere l'occhio come esmpio di
rivelatore, perche' e' tutt'altro che semplice, e non sarebbe semplice
spiegare come funziona.
Un pochino se n'e' parlato di recente in un altro thread: mi pare
fosse quello intitolato "una curiosita'"
A complicare le cose, l'occhio e' un rivelatore quantistico, ossia
rivela fotoni. Ma non e' affatto capace di discriminare frequenza
vicine.
Non ti dico di piu', perche' in gran parte ripeterei cose gia' scritte
nell'altro thread. Guardalo, e caso mai, se hai altre questioni, se
ne potra' riparlare.
BTW: Una norma di netiquette, pochissimo conosciuta, in verita', dice
che non e' bene entrare in un NG con una domanda senza aver prima
"lurkato" un po' quello che e' stato discusso negli ultimi giorni.
La ragione e' appunto quella che ho detto: capita spesso di ritrovarsi
a fare domande gia' fatte, o molto simili.
 
------------------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
------------------------------

 lo consentisse vedrei altri colori all'inizio?
IMHO vedrai il treno d'onde di durata finita esattamente come vedresti
l'onda infinita. E ciò per via della banda cmq strettissima in confronto a
come funziona l'occhio.
Ciao

 occhio me lo consentisse vedrei altri colori all'inizio?
Da come lo descrivi sembra che i 16Hz siano la frequenza massima visibile
dall'occhio umano... in questo caso saremmo del tutto ciechi! Considera che
la frequenza nel visibile è dell'ordine delle centinaia di THz. La frequenza
di cui
parli si riferisce alla rapidità dei movimenti percepibili dalla vista,
penso dipenda
dalla cosiddetta persistenza della retina. Altro punto: quando si parla di
visione
dei colori si entra nel campo della fisiologia dell'occhio, ben distinta
dalla realtà
fisica: in sostanza quando noi parliamo di "rosso", "blu",ecc., non parliamo
altro che
di interpretazioni che il nostro cervello dà del mondo reale.
Premesse queste cose, chiedersi quali colori veda questo "osservatore
perfetto" non ha
molto senso... la visione è una cosa tipicamente umana!  Quindi
fisicamente,come hai detto tu,
un segnale monocromatico limitato temporalmente
ha uno spettro non a delta, cioè possiede altre frequenze oltre la portante.
Questo considerando
il segnale nel suo complesso. Forse però l' "osservatore perfetto"
riuscirebbe a "vedere"
l'andamento temporale preciso del campo elettrico: quindi anche osservando
*un singolo*
periodo di un'onda che noi umani chiameremmo rossa, lui sarebbe in grado di
dire: "la lunghezza d'onda di questo segnale è 600nm: è rosso!"