Perché la lunghezza d'onda limita la risoluzione dell'immagine?

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Le sonde che hanno una lunghezza d'onda lunga sono come i palloni da pallacanestro nella storiella della grotta, cioè non possono fornire immagini molto dettagliate di ciò che colpiscono. Le sonde che hanno una lunghezza d'onda corta sono invece come le biglie: possono fornire più dettagli su ciò che colpiscono. Più corta è la lunghezza d'onda di una sonda, più informazioni puoi ottenere sul bersaglio.



Un buon esempio del rapporto tra lunghezza d'onda e risoluzione è il caso della piscina e del bastone. Se prendi una piscina con onde a distanza di 1 metro l'una dall'altra (con lunghezza d'onda di 1 metro), e metti un bastone nell'acqua, le onde della piscina semplicemente passeranno attorno al bastone: le onde della piscina, proprio perché hanno lunghezza d'onda di 1 metro, non risentiranno alcun effetto a causa di un oggetto così sottile.

Tutte le particelle hanno proprietà 'da onde' (ondulatorie). Perciò, quando si usa una particella come sonda, per avere informazioni dettagliate su oggetti piccoli, è necessario scegliere particelle che abbiano una lunghezza d'onda ridotta. In linea di massima, una particella funziona come sonda solo con oggetti di dimensione maggiore o uguale alla sua lunghezza d'onda. Per scendere a scale inferiori, bisogna ridurre la lunghezza d'onda della particella.

Per saperne di più sulle proprietà fondamentali delle onde.
Per saperne di più su come possono le particelle comportarsi come onde.


Questa è una spiegazione molto semplificata di un concetto molto complesso. Per spiegarlo a fondo, occorre più matematica di quanta ce ne possa stare nello spazio che abbiamo a disposizione.
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