La fisica dei corpuscoli/Capitolo 9/2
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2. — L’esperienza del Laue. — Ma per avere un’idea chiara sulla natura dei raggi X importava riprodurre fenomeni analoghi a quelli dei raggi luminosi. La difficoltà stava nel trovare sostanze che non si lasciassero attraversare dai raggi. Nell’ipotesi che fossero raggi analoghi a quelli luminosi bisognava ammettere che la loro lunghezza d’onda non superasse di molto le grandezze dell’ordine di , ossia dell’ordine delle dimensioni delle molecole, altrimenti non si sarebbe potuto spiegare lo straordinario potere di penetrazione. Un’idea molto geniale e singolarmente feconda ebbe allora il Laue.
È noto che i reticoli provocano i bei fenomeni di diffrazione quando la larghezza delle strie trasparenti è dell’ordine della lunghezza d’onda dei raggi luminosi. Costruire reticoli corrispondenti per i raggi X sarebbe impossibile, perchè si dovrebbero disegnare dieci o cento milioni di strie in un millimetro. Ma noi abbiamo dalla natura stessa reticoli di questo tipo, e sono i cristalli. Questi non presentano linee continue ma molecole allineate, e per l’effetto voluto la cosa è identica. La distanza fra le molecole distribuite regolarmente in un cristallo deve essere dell’ordine di grandezza delle molecole o di un piccolo multiplo di quella, e quindi, nell’ipotesi, devono potersi adoperare cristalli per lo studio della diffrazione dei raggi X. Il Laue comunicò la sua idea ai due fisici W. Friedrich e P. Knipping che la tradussero in una ricerca sperimentale1. L’esperienza era così disposta. Si faceva penetrare un fascio sottile di raggi X per una piccola finestra in una camera di piombo. Nell’interno di questa e perpendicolarmente al cammino dei raggi veniva disposta una lamina di cristallo, e precisamente una lamina di blenda dello spessore di mezzo millimetro, tagliata perpendicolarmente alla faccia del cubo (100). Al di là della lamina erano disposte varie lastre fotografiche, due parallelamente alla lamina, ed altre orientate in vario modo, per raccogliere le impressioni luminose che potessero formarsi nei vari azimut. Le lastre parallele al cristallo rivelarono la formazione dell’immagine centrale dovuta alla trasparenza diretta, e una serie d’immagini laterali disposte a varie distanze intorno a quella centrale, conforme alla simmetria quaternaria dell’asse, e d’intensità crescente. Le due lastre erano del tutto simili rispetto alla distribuzione delle immagini, variava soltanto la distanza di queste, come richiedeva la varia distanza che le lastre avevano dalla lamina; la dimensione delle singole immagini era la stessa per tutte, ciò che provava il parallelismo dei raggi inviati sulla lastra. L’esperienza così confermava pienamente le previsioni. Se si ripeteva con una lamina tagliata normalmente ad un asse di simmetria ternaria la distribuzione delle immagini presentava la simmetria di questo grado.
Il Laue costruì anche una immagine teoria del fenomeno, che riproduceva quasi esattamente la figura di quella sperimentale. La teoria era fondata sull’ipotesi che i singoli atomi della sostanza cristallina divenissero centri di diffrazione, e allora, assegnano una probabile distribuzione di atomi che si accordasse con le qualità fisiche della sostanza, si veniva a determinare le direzioni proprie dell’interferenza.
L’esperienza del Laue è stato il punto di partenza di numerose ricerche che sono state feconde di risultati importantissimi.
Note
- ↑ W. Friedrich, P. Knipping e M. Laue, Interferenz-Erscheinungen bei Röntgenstrahlen ecc. Sitzungsber. d. k. Bayer. Akad. d. Wiss. 1912, p. 303 e p.363