LEZIONI DI

OTTICAper le scuole medie

Dott.ssa Francesca MenchiniENEA-Casaccia

Gruppo Componenti Ottici

CHE COS’E’ LA LUCE

Perché vediamo gli oggetti

Che cos’è la luce

La propagazione della luceLEZIONI DI OTTICA per le scuole medie

F.Menchini 1-1

Perché vediamo gli oggetti?

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-2

Perché vediamo gli oggetti?

Noi vediamo gli oggetti perché da

essi partono radiazioni luminose

che giungono al nostro occhioUna SORGENTE SORGENTE

LUMINOSALUMINOSA emette luce propria, mentre

gli OGGETTI OGGETTI ILLUMINATIILLUMINATI

diffondono in tutte le direzioni la luce da cui

vengono investiti.LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-3

Che cos’è la luce?

TEORIA CORPUSCOLARETEORIA CORPUSCOLARE

fotoni

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-4

UN FLUSSO DI UN FLUSSO DI PARTICELLE PARTICELLE

MICROSCOPICHEMICROSCOPICHE

emesse a ritmo continuo dalle sorgenti luminose

Che cos’è la luce?

UN FLUSSO DI UN FLUSSO DI PARTICELLE PARTICELLE

MICROSCOPICHEMICROSCOPICHE

emesse a ritmo continuo dalle sorgenti luminose

UN’ UN’ ONDAONDA

cioè energia che si

propaga

TEORIA CORPUSCOLARETEORIA CORPUSCOLARE TEORIA ONDULATORIATEORIA ONDULATORIA

fotoni

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-4

La velocità della luce

c= 300 000 km / sc= 300 000 km / sLa luce proveniente dal sole impiega circa 8 minuti per arrivare a noi.

La luce può propagarsi in un mezzo trasparente (aria, vetro, acqua) ma anche nel VUOTO.

La sua velocità nel vuoto è

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-5

Sole

Terra

150 milioni di km = 8 minuti-luce

La propagazione della luce: le ombre

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-6

La luce si propaga in linea retta

La propagazione della luce: le ombre

ombra

cono d’ombra

Sorgentepuntiforme

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-6

La luce si propaga in linea rettaoggetto opaco

La propagazione della luce: le ombre

ombra

cono d’ombra

Sorgentepuntiforme

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-6

La luce si propaga in linea rettaoggetto opaco

Sorgenteestesa

P

penombraC

ombra

La propagazione della luce: le ombre

SOLE LUNA

TERRA

eclisse parziale

eclisse totale

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-7

La luce si propaga in linea retta

Sorgentepuntiforme

ombra

cono d’ombra

oggetto opaco

Le proprietà della luce

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-8

Cosa avviene quando la luce colpisce un oggetto?

                                                                                                                                                                                                                                                              

Le proprietà della luce

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-8

Cosa avviene quando la luce colpisce un oggetto?

… può essere riflessa …

… trasmessa …

… assorbita e poi riemessa …

                                                                                                                                                                                                            

                                                  

Le leggi della riflessione

i

Superficie riflettente liscia (specchio)

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-9

raggio incident

e

Le leggi della riflessione

i r1

Superficie riflettente liscia (specchio)

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-9

1a legge: il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale alla superficie riflettente giacciono nello stesso piano

2a legge: l’angolo di incidenza è uguale all’angolo di riflessione i=r1

i=r1raggio incident

e

raggio rifless

o

Le leggi della riflessione

i r1

Superficie riflettente liscia (specchio)

Superficie scabra

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-9

1a legge: il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale alla superficie riflettente giacciono nello stesso piano

2a legge: l’angolo di incidenza è uguale all’angolo di riflessione i=r1

i=r1raggio rifless

o

raggio incident

e

Riflessione su uno specchio piano

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-10

oggetto

Riflessione su uno specchio piano

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-10

oggetto

P

C

Riflessione su uno specchio piano

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-10

oggetto

P

C

L’immagine è VIRTUALE, delle stesse dimensioni dell’originale, DRITTA, ma NON E’ SOVRAPPONIBILE ALL’ORIGINALE

Riflessione su uno specchio piano

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-10

oggetto

P

C C’

P’

immagine

Riflessione su uno specchio concavo

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-11

oggetto

Riflessione su uno specchio concavo

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-11

oggetto

P

C

Riflessione su uno specchio concavo

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-11

oggetto

P

C

Riflessione su uno specchio concavo

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-11

oggetto

P

C

Riflessione su uno specchio concavo

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-11

L’immagine è REALE, rimpicciolita e CAPOVOLTA

oggetto

P

C

P’

immagine

C’

Riflessione su uno specchio convesso

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-12

oggetto

Riflessione su uno specchio convesso

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-12

oggetto

P

C

Riflessione su uno specchio convesso

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-12

oggetto

P

C

Riflessione su uno specchio convesso

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-12

L’immagine è VIRTUALE, rimpicciolita e DRITTA

oggetto

C’

P’

P

immagine

C

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-13

Le leggi della rifrazione

ii

raggio incident

eraggio

incidente

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-13

Le leggi della rifrazione

i r1

i r1

raggio rifless

oraggio rifless

o

raggio incident

eraggio

incidente

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-13

Le leggi della rifrazione

i r1

r2

i r1

raggio incident

e

raggio rifless

oraggio

incidente

raggio rifless

oraggio rifratto

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-13

Le leggi della rifrazione

i r1

r2

i r1

r2

1a legge: il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale alla superficie riflettente giacciono nello stesso piano

2a legge: quando un raggio luminoso passa da un mezzo meno “denso” a uno più “denso” si avvicina alla normale; se passa da un mezzo più “denso” ad uno meno “denso” si allontana dalla normale

raggio rifless

o

raggio incident

e

raggio rifless

o

raggio incident

e

raggio rifratto

raggio rifratto

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-14

Lenti convergenti e divergenti

Immagine capovolta e rimpicciolitaImmagine capovolta e ingrandita

Lenti convergenti

Lenti divergenti

Immagine diritta e rimpicciolita

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-15

Applicazioni delle lenti

macchine fotografich

e

binocoli e cannocchiali

microscopi e lenti di

ingrandimento

occhiali da vista

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-16

Esempi di rifrazione

Il bastoncino spezzato

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-16

Esempi di rifrazione

Il bastoncino spezzato

Un bastoncino immerso parzialmente in acqua

sembra spezzato

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-16

Esempi di rifrazione

Il bastoncino spezzato

Un bastoncino immerso parzialmente in acqua

sembra spezzato

P

P’

A causa della rifrazione, gli oggetti in acqua

appaiono più in alto di dove realmente si trovano

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-17

Esempi di rifrazione

aria sempre più calda e quindi sempre meno

densa

sabbia bollente

Il miraggio

Riflessione totale

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-18

Riflessione totale

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-18

Riflessione totale

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-18

Se la luce passa da un mezzo meno denso a uno più denso incidendo con un angolo

superiore di un ANGOLO LIMITE, essa viene riflessa totalmente

alim alim

Riflessione totale

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-18

Se la luce passa da un mezzo meno denso a uno più denso incidendo con un angolo

superiore di un ANGOLO LIMITE, essa viene riflessa totalmente

alim alim

PRISMA a riflessione

totale

Riflessione totale

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-18

Se la luce passa da un mezzo meno denso a uno più denso incidendo con un angolo

superiore di un ANGOLO LIMITE, essa viene riflessa totalmente

FIBRA OTTICA

PRISMA a riflessione

totale

alim alim

Esempi di riflessione totale

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-16

PERISCOPIOPERISCOPIO

Esempi di riflessione totale

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-16

PERISCOPIOPERISCOPIO

FIBRA OTTICAFIBRA OTTICA

Esempi di riflessione totale

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-16

PERISCOPIOPERISCOPIO

FIBRA OTTICAFIBRA OTTICA

Esempi di riflessione totale

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-16

PERISCOPIOPERISCOPIO

FIBRA OTTICAFIBRA OTTICA

Esempi di riflessione totale

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-16

PERISCOPIOPERISCOPIO

FIBRA OTTICAFIBRA OTTICA

Esempi di riflessione totale

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-16

PERISCOPIOPERISCOPIO

FIBRA OTTICAFIBRA OTTICA

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-17

ed ora…

… facciamo insiemeun po’ di esperimenti!

Ci vediamo alla prossima lezione

sui colori!!

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-15

Gli occhiali da vista

occhio miope

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-15

Gli occhiali da vista

occhio miope

e la sua correzione

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-15

Gli occhiali da vista

occhio miope

e la sua correzione

occhio ipermetrope

LEZIONI DI OTTICA per le scuole medie F.Menchini 1-15

Gli occhiali da vista

occhio miope

e la sua correzione

occhio ipermetrope

e la sua correzione