Ho voluto realizzare questa ripresa per mostrare il fenomeno della diffrazione da bordo. L’immagine realizzata è composta da due foto della stessa bandiera con la Luna dietro all’asta. Nella foto di sinistra la Luna è correttamente esposta e l’asta ben visibile, invece nella foto di destra la Luna è sovraesposta e l’asta è visibilmente assottigliata in prossimità del disco lunare.
Vediamo di che fenomeno si tratta: la diffrazione è un fenomeno fisico associato alla propagazione delle onde i cui effetti sono rilevanti quando un’onda incontra un ostacolo o una fenditura le cui dimensioni sono comparabili o minori rispetto alla propria lunghezza d’onda. In accordo col principio di Huygens-Fresnel, dopo che la luce ha attraversato una fenditura, ogni punto della fenditura si comporta come se fosse a sua volta una sorgente di onde circolari. La diffrazione è in effetti l’interferenza tra le diverse parti dell’onda che avviene dopo che l’onda stessa ha incontrato un ostacolo. Dal momento che il fenomeno della diffrazione viene originato dall’incontro tra un fascio luminoso ed un ostacolo, la forma di quest’ultimo influenzerà la figura formata dalle frange su uno schermo lontano (da https://cispio.diet.uniroma1.it/).
Gli effetti cambiano nel caso in cui la fenditura sia lineare o circolare. Nel caso di un bordo possiamo considerare il bordo stesso come una fenditura lineare.
Generalmente una sorgente luminosa puntiforme produce ombre apparentemente nette quale che sia la loro forma ma osservando le ombre ad alti ingrandimenti si possono scorgere delle bande di interferenza strette all’interno dell’ombra, tipiche della diffrazione.
Nel caso particolare in cui la sorgente luminosa sia celata dietro una sagoma netta, l’osservatore può osservare un oggetto scuro delineato da una linea di confine illuminata brillantemente e senza le bande di interferenza. La luce che illumina il bordo rappresenta la fonte luminosa diffratta solamente dal bordo. Questo è il caso dell’“Edge diffraction”, ovvero diffrazione sul bordo (Edge diffraction secondo la tecnica ottica di Schlieren).
In questa foto la diffrazione da bordo, ovvero il bordo illuminato come se fosse esso stesso la sorgente luminosa, si vede sull’asta della bandiera di destra. La foto luminosa è la Luna sovraesposta. Nella foto di sinistra l’effetto non si vede perchè l’esposizione fotografia sul disco lunare è stata insufficiente per registrare il fenomeno.
Dati di ripresa:
Scena con disco lunare sovraesposto: Nikon Z9, 10.000Iso, Nikon Z400 f/4.5 a f/20, esposizione pari a 1/8s.
Scena con disco lunare correttamente esposto: Nikon Z9, 8.000Iso, Nikon Z400 f/4.5 a f/20, esposizione pari a 1/1250s (la bandiera è stata successivamente sovraesposta con Photoshop).
Un altro esempio di diffrazione da bordo:
Nella foto di Katiuscia Pederneschi la diffrazione da bordo rende luminosi i bordi del prato e delle persone. Per approfondire vedi la pagina Optic Picture of Day del GrAG: https://www.grag.org/edge-diffraction/
