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OTTICA - Coggle Diagram
OTTICA
Il modello dell'ottica geometrica fornisce le leggi dei fenomeni della riflessione della rifrazione e della teoria dei colori.
La riflessione della luce: Per evidenziare il comportamento della luce che viene riflessa, per prima cosa disegniamo una semiretta normale , la quale è perpendicolare alla superficie riflettente nel punto di incidenza del raggio.
Rispetto alla normale, il raggio incidente forma un angolo θ1, l'angolo di incidenza, e successivamente troviamo l'angolo di riflessione, θr, il quale viene formato con il raggio riflesso con la normale
LEGGE DELLA RIFLESSIONE: Il raggio incidente, la normale e il raggio riflesso giacciono tutti sullo stesso piano; di conseguenza l'angolo di riflessione è uguale all'angolo di incidenza => θr = θ1
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La rifrazione della luce: questo fenomeno si ha quando la luce si propaga da un mezzo ad un altro, cambiando la sua direzione di propagazione
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LEGGE DELLA RIFRAZIONE: Espressa dagli indici di rifrazione dei materiali, dall'angolo di incidenza θ1 e l'angolo di rifrazione θ2
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La riflessione totale: Questo fenomeno di presenta quando la luce incontra la superficie di separazione tra due mezzi e viene in parte rifratta e in parte riflessa.
Per poter calcolare l'angolo limite (determinato valore dell'angolo di incidenza, per il quale il raggio rifratto non passa più nel secondo mezzo, ma è diretto parallelamente alla superficie di separazione) della riflessione totale: sen θ1 = n2/n1
La riflessione totale avviene solamente quando la luce che si propagane in un mezzo incontra la superficie di separazione con un secondo mezzo in cui la sua velocità è maggiore.
La dispersione: L'indice di rifrazione dipende, oltre che dal materiale attraversato, anche dalla lunghezza d'onda.
La luce visibile, ovvero la luce bianca, è formata da un insieme di colori che va dal rosso al violetto; ciò prende il nome di spettro
Perciò minore è la lunghezza d'onda e maggiore è l'indice di rifrazione; quando la lunghezza d'onda è minore, si ha un colore tendente al rosso; mentre quando la lunghezza d'onda è maggiore, si ha un colore tendente al viola.
Uni degli aspetti più importanti del comportamento delle onde è la sovrapposizione, in quanto esprime la somma algebrica delle perturbazioni causate causate da ogni singola onda.
ESPERIMENTO DI YOUNG: In questo esperimento un fascio di luce monocromatica viene fatto passare attraverso una fenditura presente su uno schermo; la luce che esce dalla fenditura, illumina altre due fenditure presenti su un altro schermo, passa attraverso esse e produce, su uno schermo lontano, una figura di interferenza in cui si alternano frange luminose e frange scure
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Interferenza costruttiva: Si ha quando giungono insieme i massimi poi i minimi di oscillazione tra le onde:
l2-l1 = mλ
Interferenza distruttiva: Si ha quando il massimo che deriva da un'onda incontra il minimo proveniente da un'altra onda andando ad annullare la perturbazione: l2-l1= (m-1/2) λ
INTERFERENZA DI ONDE RIFLESSE: Le onde riflesse da oggetti in posizioni diverse possono interferire fra loro, come la luce proveniente da due fenditure.
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La luce: Isaac Newton pensava che fosse costituita da corpuscoli molto veloci e talmente piccoli da poter considerare nulle le loro interazioni.
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Mentre, contemporaneamente, una teoria opposta era sostenuta dal fisico Huygens, per il quale la luce era un'onda.
La diffrazione: questo fenomeno si ha quando le onde che si propagano in acqua, passano attraverso una fenditura, le onde vengono diffratte e cambiano la loro direzione.
Il fenomeno della diffrazione avviene solo quando la fenditura ha una dimensione paragonabile alla lunghezza d'ona.