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La propagazione della luceLa propagazione della luce
Corpo luminosoCorpo illuminato
Ogni corpo emette luce (cioè diventa una sorgente di luce) se è portato ad una temperatura sufficientemente elevata.
Esistono corpi trasparenti, opachi e traslucidi (vetro smerigliato, carta, stoffa…)
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Sole-Terra: 150 milioni di ChilometriLa luce si propaga nel vuoto
I raggi provenienti da una sorgente puntiforme si propagano in tutte le direzioni
L’esperienza ci dice che la luce si propaga in linea retta
Cono d’ombra
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Sorgente estesa: contorno dell’ombra sfumatoSi forma una zona di penombra
Lampadina: sorgente di luce estesaI più grandi fenomeni d’ombra che possiamo osservare dalla terra sono…
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Camera oscura (strumento descritto da Leonardo da Vinci, 1452-1519)
Usata come ausilio per l’impostazione prospettica da parte di alcuni pittori, tra i quali, forse Johannes VeermerVeermer (1632-1675)
La merlettaiaLa merlettaia
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Riflessione e RifrazioneRiflessione e Rifrazione
Manca il raggio rifratto:Superficie riflettente
Quando un raggio di luce che si propaga nell’aria incontra la superficie liscia dell’acqua, si spezza in due raggi
Le leggi della riflessioneLe leggi della riflessione
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Le leggi della riflessione sono vere anche quando la superficie su cui incide il fascio luminoso è scabra. Tutte le piccole porzioni si superficie hanno inclinazioni diverse. L’effetto è quello di una luce diffusa. È questa luce che ci permette di vedere gli oggetti non luminosi
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I prolungamenti dei raggi riflessi al di al dello specchio si incontrano tutti in un punto S’S’ è un’immagine virtuale
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RifrazioneRifrazione
ABnrsen
isenˆ
ˆ
1) Raggio incidente e rifratto sono complanari
2) Il rapporto tra i seni dei due angoli è costante e dipende solo dai due mezzi.
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nAB = indice di rifrazione del mezzo B (in cui la luce entra) relativo al mezzo A (da cui la luce proviene)
nAB > 1 si dice che il mezzo B è più rifrangente del mezzo A (cioè otticamente più denso)
BAAB
BA
nn
nrsen
isen
1
ˆ
ˆ
2
2
L’indice di rifrazione assoluto di un mezzo è l’indice di rifrazione di un mezzo rispetto al vuoto.
A
BAB n
nn
AB
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La riflessione totaleLa riflessione totale
Situazione limite: angolo di rifrazione 90° (raggio f)
Riflessione totale
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Le fibre ottichefibre ottiche applicano la riflessione totaleSono fili molto sottili di vetro o plastica con pareti lisce e regolari.Funzionano da “guide di luce”La luce entra da un’estremità e subisce diverse riflessioni totali, riesce così ad uscire anche se la fibra è piegata.
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La dispersione della luce La dispersione della luce (fenomeno studiato da Newton nella seconda metà del 1600)
Luce solare = luce bianca
L’indice di rifrazione del vetro è diverso per i diversi ccoolloorriiLa luce bianca è una mescolanza dei diversi colori spettrali
Spettro
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Specchi paraboliciSpecchi parabolici
Fuoco