We present an educational double-slit experiment aimed at strengthening students’ ability in physical reasoning, both from a theoretical and an experimental perspective, while improving their understanding of interference/diffraction phe- nomena. In particular, students are lead to focus their attention on the hypotheses employed in the reference theoretical model (i.e., Fraunhofer or far-field diffrac- tion), and are guided to build an experimental setup that satisfies such conditions. For completeness, we also present some quantitative results based on two different measurement techniques: The direct measurement of intensity versus position, and digital photography.

The question related with the ontic nature of the quantum waves, whether they are mere probability waves or, on the contrary, do have a real physical existence is now settled by recent experiments based on ghost imaging technique. Indeed, these experiments have shown the real physical existence of subquantum waves, named also de Broglie waves, guiding waves, pilot waves, theta waves or subquantum waves. In order to better clarify the situation some minor modifications on the performed experiments are proposed.

We propose a setup for the experimental implementation of the conceptual experiment proposed, in 1982, by Garuccio, Rapisarda and Vigier. In particular, we show that orthodox quantum mechanics leads to a different prediction with respect to the nonlinear causal approach. Hence, this experiment shall contribute to clarify the ontic nature of quantum waves

Scopo del presente articolo è descrivere il percorso realizzato nel “Laboratorio sui Fenomeni Luminosi” [1], Laboratorio PLS di tipo A realizzato, a partire dal 2010, all’interno del Piano Lauree Scientifiche dal Corso di Laurea in Fisica dell’Università degli Studi di Bari.

Optical ghost imaging is a remote imaging technique that exploits either the correlations between light beams/entangled photon pairs, or the Hanbury-Brown Twiss [1, 2] effect typical of chaotic light sources. Is it possible to implement ghost imaging with massive particles? The Extreme Energy Events (EEE) project [3] offers a platform for attempting to answer this question. Our analysis is based on the experimental data taken in L’Aquila by two distant EEE muon telescopes [4, 5]. Interestingly, muons from cosmic ray showers exhibit spatio-temporal correlations that offer the possibility to evaluate the feasibility of ghost imaging with massive particle.

L'imaging plenottico è una nuova modalità ottica che consente di acquisire contemporaneamente la posizione e la direzione di propagazione della luce, per consentire la rifocalizzazione e l'imaging 3D con un singolo scatto. L'invenzione consiste in un procedimento ed un dispositivo di acquisizione plenottica di immagini, basati sulla misura di correlazioni di intensità della luce. L'aspetto principale della tecnica, denominata "Correlation Plenoptic Imaging" (CPI), è la rivelazione di due fasci di luce tra loro correlati, da parte di due sensori distinti. Uno dei due fasci correlati riproduce l’immagine della sorgente luminosa su un sensore. Il secondo fascio illumina l'oggetto; la luce riflessa o trasmessa dall’oggetto è poi raccolta da un second sensore. Misurando le correlazioni spazio-temporali tra le fluttuazioni di intensità sui due sensori, si ottiene l’immagine dell'oggetto. Inoltre, la correlazione tra punti dell’oggetto e punti della sorgente consente di ricostruire la direzione di propagazione della luce; come nell’immagine plenottico standard, questa è la chiave per rifocalizzare immagini sfocate dell’oggetto desiderato, o per cambiare il punto di vista e il piano di messa a fuoco nella scena tridimensionale in cui è inserito l’oggetto. Rispetto alle attuali tecniche di imaging plenottico, basate sulla misura diretta dell'intensità, nel dispositivo proposto è possibile effettuare imaging plenottico senza sacrificare la risoluzione spaziale. In partricolare, l’invenzione consente di ottenere una combinazione di risoluzione spaziale e profondità di campo non accessibile agli attuali dispositivi plenottici.

L'imaging plenottico è una nuova modalità ottica che consente di acquisire contemporaneamente la posizione e la direzione di propagazione della luce, per consentire la rifocalizzazione e l'imaging 3D con un singolo scatto. La nostra proposta consiste in un sistema per effettuare imaging plenottico attraverso la misura di correlazioni di intensità tra due fasci di luce rivelati da due sensori distinti. L'immagine dell'oggetto è focalizzata su uno dei sensori da una lente; d’altro canto, l’immagine di questa lente è riprodotta sul secondo sensore mediante la misura di correlazione tra le fluttuazioni di intensità rivelate dai due sensori. La correlazione tra piano oggetto e piano della lente consente di ricostruire la direzione della luce dall'oggetto alla lente, e quindi di mettere in atto le potenzialità tipiche dell'imaging plenottico, come la rifocalizzazione e la ricostruzione 3D. Rispetto agli attuali dispositivi plenottici, le procedure descritte nell'invenzione non sacrificano la risoluzione spaziale a favore di quella direzionale. Rispetto alla precedente invenzione "Dispositivo e procedimento di acquisizione plenottica di immagini, il nuovo schema proposto ha il vantaggio pratico di consentire il raggiungimento di risoluzioni più elevate, che sono in questo caso definite dall'apertura numerica della lente, invece di quella della sorgente luminosa. In più, la nuova tecnica semplifica molto l'osservazione e il monitoraggio del campione, e consente un confronto diretto (ed eventualmente un'integrazione) con l'imaging plenottico standard.

A process and device for the plenoptic capture of photographic or cinematographic images are described, both based on the correlation measure or "Correlation Plenoptic Imaging" (CPI), comprising the steps of splitting a primary light beam coming from at least one light source in at least two distinct light beams, directing said at least two distinct light beams towards at least two distinct capturing sensors to capture images, so that at least one first light beam is directed towards at least one capturing sensor to capture an angular measure of a scene and at least one second light beam is directed towards at least one capturing sensor to capture a spatial measure of said scene, said angular measure being adapted to provide the propagation direction of the light beam coming from the scene, said spatial measure being adapted to provide the conventional two-dimensional capture of the image of the scene.