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👁LA LUCE E L'OTTICA☀, Chiameremo e considereremo:
-C: il centro di…
👁LA LUCE E L'OTTICA☀
Si definisce raggio luminoso un fascio di luce talmente sottile da essere paragonabile ad una linea retta
Vari studiosi si occuparono dello studio di questi fenomeni:
-secondo Newton la luce è composta da pacchetti di energia, chiamati fotoni;
-secondo Huygens, invece, era un insieme di onde.
La verità è che la luce si comporta sia come un corpuscolo, sia come un’onda
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LA RIFLESSIONE
2 LEGGI:
-Il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale giacciono tutti sullo stesso piano;
-l'angolo di incidenza è uguale all'angolo di riflessione
Tale fenomeno è possibile quando si ha una superficie speculare, cioé perfettamente levigata
specchi piani
L'immagine di uno specchio piano ha sempre queste caratteristiche:
1) virtuale;
2) dritta;
3) distanza e dimensioni uguali a quelle dell'oggetto, rispetto allo specchio
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L'immagine possiede le stesse dimensioni dell'oggetto e la stessa distanza dell'oggetto rispetto allo specchio
Ciò è dimostrabile ricordando che se la normale è la perpendicolare allo specchio allora la somma dell'angolo di incidenza e quello formato tra il raggio incidente e il piano sarà di 90°. Data la 2° legge della riflessione, θi=θr, quindi l'angolo di incidenza immaginario sarà uguale a quello reale, poiché r è opposto al vertice rispetto all'angolo i' e di conseguenza anche α e α' saranno congruenti. In conclusione grazie al 2° criterio di congruenza, (che dice che dato un lato in comune e due angoli adiacenti identici due triangoli sono congruenti) diremo che d=d'
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Quando si ha una superficie scabra, cioé non levigata, i raggi incidenti incontrano diverse normali non parallele tra loro che riflettono i raggi in direzioni diverse.
Ha luogo la DIFFUSIONE o RIFLESSIONE DIFFUSA
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LA RIFRAZIONE
Prima di parlare di rifrazione stabiliamo cos'è l'indice di rifrazione "n":
n=c/v
dove "c" è la velocità della luce nel vuoto e "v" la velocità della luce nel mezzda qui ricaviamo la formula:
v=c/n
Quando un raggio di luce colpisce la superficie di separazione tra due materiali trasparenti essa (generalmente) si divide in due parti:
• Una parte del raggio viene riflesso come negli specchi
• L'altra parte penetra nel secondo materiale continuando a propagarsi con il raggio rifratto
ha appunto luogo il fenomeno della rifrazione
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Chiameremo e considereremo:
-C: il centro di curvatura = centro della sfera
-R: il raggio di curvatura = raggio della sfera
-asse ottico: l'asse di simmetria che congiunge il centro dello specchio con il centro di curvatura
-V: il vertice dello specchio, nonché il punto di intersezione tra asse ottico e specchio
-p: la distanza dell'oggetto rispetto allo specchio
-q: la distanza dell'immagine rispetto allo specchio
-f: la distanza focale, proprietà dello specchio che fa convergere tutti i raggi parassiali nel fuoco (F) situato alla metà del raggio di curvatura
f=R/2
distanza focale, distanza dell'oggetto e dell'immagine sono legate tra loro dall'equazione dei punti coniugati:
1/p+1/q=1/f
da cui ricaviamo:
1/q=1/f-1/p
1/p=1/f-1/q
altro fattore importante è l'ingrandimento, il quale calcolo deriva dalla similitudine dei triangoli che si formano con i raggi incidente e riflesso e le corrispettive altezze. Questa è la formula:
G=h'/h=-q/p
da cui ricaviamo:
h'=Gh | h=h'/G
-q=Gp | p=-q/G
Anche un oggetto che non si lascia attraversare dalla luce riflette la luce del sole e diventa a sua volta una sorgente
Ad esempio la luna brilla di luce riflessa, quindi anch'essa è una sorgente luminosa
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❗La normale è la perpendicolare al piano (la parola deriva da norma che infatti indica precisione e rigore)
L'angolo formato tra il raggio incidente e la normale si dice angolo di incidenza (θi)
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L'angolo formato tra il raggio riflesso e la normale si dice angolo di riflessione (θr)
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se i raggi sono molto distanti dall'asse ottico allora l'immagine restituita è confusa: si parla di aberrazione sferica. Ciò avviene siccome lo specchio è troppo piccolo per captare tutti i raggi e quindi alcuni raggi arrivano, altri no.
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Raggio 1: è parallelo all'asse ottico e viene riflesso nel fuoco
Raggio 2: passa per il fuoco e viene riflesso in tal modo da essere parallelo all'asse ottico
L'immagine si forma dall'intersezione dei raggi riflessi (è reale)
Raggio 1: è parallelo all'asse ottico e viene riflesso nel fuoco
Raggio 2: passa per il fuoco e viene riflesso in tal modo da essere parallelo all'asse ottico
Raggio 3: il raggio 2 non potrà passare per il fuoco, pertanto avremo bisogno di questo raggio che si riflette su se stesso passando per il centro
L'immagine si forma dall'intersezione dei prolungamenti dei raggi riflessi (è virtuale)
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RICORDA!:
-p è sempre positivo
-q è sempre negativo nello specchio convesso e nello specchio concavo quando l'immagine è viruale
-f è positivo nello specchio concavo e negativo in quello convesso
-G è positivo se l'immagine è dritta e negativo se è capovolta
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