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…)

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

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…

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

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

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

I prolungamenti dei raggi riflessi al di al dello specchio si incontrano tutti in un punto S’S’ è un’immagine virtuale

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.

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

La riflessione totaleLa riflessione totale

Situazione limite: angolo di rifrazione 90° (raggio f)

Riflessione totale

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.

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

Specchi paraboliciSpecchi parabolici

Fuoco