A proposito della teoria ondulatoria della luce

di Mirko Kulig

Nel mio lavoro di insegnante di fisica ho ristudiato per l’ennesima volta la luce, su cui ho fatto le seguenti osservazioni.
Secondo la teoria ufficiale, che già si compone di due teorie (particolare e ondulatoria), la luce è un’onda elettromagnetica di una certa banda di frequenze. In realtà, l’ultima definizione che ho studiato dice che la luce è la probabilità di incontrare un fotone in un dato punto dello spazio-tempo, e questa probabilità segue le leggi delle onde. Comunque, non vi è dubbio che, soprattutto per quanto riguarda i colori, la teoria ondulatoria è quella utilizzata.

Ora, secondo la teoria ondulatoria come possiamo constatarlo nel suono e nelle onde elettromagnetiche di bassa frequenza (onde radio convenzionali che usiamo per le trasmissioni), la somma di due frequenze produce un’onda complessa che è la somma delle altezze delle due onde in ogni momento nello spazio e nel tempo. In poche parole, se sommo un 100 Hz con un 200 Hz ottengo un onda che contiena ancora entrambe le frequenze di partenza, con zone di interferenza costruttiva e zone di interferenza distruttiva. Nel suono, posso riconoscere le due note come esistenti in maniera indipendente.

Per le frequenze della luce, viene definito per esempio:
Giallo: ca. 520-540 THz
Verde: ca. 540-575 THz
Ciano: ca. 575-610 THz
(I dati variano sensibilmente a seconda della fonte)

Dall’osservazione di esperimenti ripetibili, sappiamo che proiettando su una parete bianca un fascio di luce giallo e uno ciano, laddove si sovrappongono ottengo il verde.
Ora, secondo la teoria ondulatoria delle luce, questo significherebbe che 2 frequenze elettromagnetiche, sommandosi, creino una terza frequenza indipendente dalle prime due e che corrisponde a circa la media delle due frequenze di partenza.

Questo non si osserva in nessun ambito in cui possiamo studiare le onde direttamente. Un 100 Hz sonoro insieme ad un 200 Hz non produce un 150 Hz.

Allora mi sono chiesto come sono state misurate le frequenze della luce. Con campi elettromagnetici di frequenza più bassa si può rilevare, attraverso l’induzione (antenna o bobina) le variazioni di tensione determinate dall’incidere di un’onda di una certa frequenza. Con la luce mi sembra di capire che questo non si è potuto ancora fare perché le frequenze sono troppo alte per gli strumenti che abbiamo. In pratica, i metodi utilizzati appaiono essere deduttivi e lavorano sull’interferenza e sui ritardi di propagazione determinati da percorsi di lunghezza diversa. 
Ho sottoposto queste mie considerazioni ad un amico più formato di me in fisica quantica e il suo commento è stato che è l’occhio a sbagliare. Alla mia risposta che allora sbagliano anche le cineprese vecchie e quelle digitali moderne, ha risposto che per i 3 colori, nel CCD, si usano filtri. Ma se un filtro verde dovrebbe far passare solo la frequenza elettromagnetica del verde, allora il giallo ed il ciano non dovrebbero passare e quindi il verde creato in questo modo non divrebbe essere rilevato dal CCD. Il punto è che penso che alla fine il CCD sia stato fatto in modo da corrispondere il più possibile alla visione umana attraverso esperimenti empirici, e non seguendo la teoria della luce.

La questione rimane a mio avviso aperta.