Astrocuriosità | giugno 2025 – Raggi X allo specchio: II puntata – L’indice di rifrazione più pazzo del mondo

La curiosità del mese a cura di Daniele Spiga Prosegue la serie introduttiva all’ottica dei raggi X, parte del progetto AOX (P.I. Marta Civitani, INAF-Brera) finanziato da ASI per lo sviluppo di ottiche monolitiche per raggi X in vetro sottile. Bene: facciamo un bel respiro… e soffermiamoci un momento sull’interazione dei raggi X con la materia, cosa che cercheremo di fare senza formule e matematica (che è un po’ come cercare di ricostruire la storia dell’antico Egitto senza conoscere i geroglifici, ma ci proviamo lo stesso). Nella puntata precedente, dedicata al fenomeno della riflessione totale che rende possibile realizzare specchi per telescopi a raggi X, avevamo visto che questa dipendeva dal fatto che l’indice di rifrazione di tutti i materiali nei raggi X fosse minore di 1, pur discostandosene di pochissimo. E avevamo lasciato in sospeso due “piccole” domande: Iniziamo dalla prima domanda, cercando di rappresentare quello che accade quando un’onda elettromagnetica attraversa la materia, e cerchiamo in particolare di capire perché deve modificare la propria velocità. Le onde elettromagnetiche sono oscillazioni di campi elettrici e magnetici che si sostengono a vicenda, mentre si propagano attraverso lo spazio e il tempo. Consideriamo dapprima il tipo più semplice possibile di onda, composta da una sola frequenza: questo tipo di onda, perfettamente periodica e infinitamente estesa (Figura 2), è detta sinusoidale (per via del suo profilo) o monocromatica (perché, nella luce visibile, una singola frequenza corrisponde a un solo colore, Figura 3). Definire la sua velocità non è immediato come lo sarebbe definire la velocità di una palla, in quanto un’onda non ha una posizione definita nello spazio. Però, un’onda presenta pur sempre delle creste: se seguiamo lo spostamento di una qualunque di esse nel tempo (Figura 4), possiamo misurare facilmente la loro velocità. Oppure, potremmo misurare la velocità con cui […]