ONDEONDE

DEFORMAZIONE ELASTICA

VIBRAZIONI CHE SI PROPAGANO

Onde trasversali

Onde longitudinali

Direzione di vibrazione perpendicolarea quella di propagazione

Direzione di vibrazione parallelaa quella di propagazione

corda acqua

propagazione

vibrazione

propagazione

vibrazione

suono

T

1f

tsins)t(s 0

tT

2sins)t(s 0

T

2

)t(s

Ot

T

fT

v

kxsins)x(s 0

x2

sins)x(s 0

2

k

)x(s

Ox

fT

v

kxsins)x(s 0

x2

sins)x(s 0

2

k

tsins)t(s 0

tT

2sins)t(s 0

tkxstxs sin),( 0

T

txsins't

Txsins)t,x(s 2

2200

SUONOSUONO

distanza

IntensitàAmpiezza massima Massima alla sorgente e diminuisce con la dist.

Dipende dall’energia che passa attraverso una sezione unitaria in un secondo 2m

W

212

m

W110

percepibili dall’orecchio senza danno

010 I

Ilog10)dB(I

2m

WI 2

120 m

W10I

Tipo di suono Intensità(dB)

Limite di udibilità 0

Casa silenziosa 20

Casa in zona rumorosa 40-50

Normale conversazione 60

Ristorante affollato 70

Radio a tutto volume 80

Fabbrica rumorosa 70-90

Limite del dolore 140

CARATTERISTICHE DEL SUONOCARATTERISTICHE DEL SUONO

S

Frequenza fra 20 Hz e 20 KHz udibili dall’orecchio umano

(infrasuoni e ultrasuoni)Altezza

C:/STUDENTI/weblab/wave-form/waveforms_ita.htm

Moto armonico non sempliceanalisi di FourierArmonica fondamentaleMultipli dell’armonica fondamentale

TimbroForma dell’onda: numero e ampiezza delle armoniche che lo compongono

)(, 0 tkxsenEtxE

)(, 0 tkxsenBtxB c

B

E

2

kT

2

T

1

T

c

2

hEene

ONDE ELETTROMAGNETICHEMartedi 13 8.30-10.30

esercizi

LO SPETTRO ELETTROMAGNETICO

INTERFERENZA

INTERFERENZA

d

d

variando d

INTERFERENZA

variando

C:/STUDENTI/weblab/interf/INTERF

2,...)1, 0,(m )2

1(sin md

2,...)1, 0,(m sin md

Costruttiva: luce

Distruttiva: ombre

INTERFERENZA

d

d

msin

d

)2

1m(sin

1/06/06

DIFFRAZIONEDA UN OSTACOLO

DIFFRAZIONEDA UNA FENDITURA

rettilinea

2,...)1, (m sin a

m

POSIZIONE DEI MINIMI

C:/STUDENTI/weblab/sing-fend/slitdiff

2,...)1, (m a

m22.1sin

1 m primo minimo

a

22.1a

22.1sin minmin

DIFFRAZIONEDA UN FORO CIRCOLARE primo minimo

RISOLUZIONE

Criterio di RAYLEIGHIl massimo dell’una coincide

col minimo dell’altra

a

22.1mino

a

OTTICA GEOMETRICAOTTICA GEOMETRICA

COME VEDIAMO GLI OGGETTI ?

COME VEDIAMO LA LUCE ? LA LUCE SI PROPAGA IN LINEA RETTA

RIFLESSIONE

IR

RI

DIFFUSIONE

RIFRAZIONE

2211 sinsin nn

v

cn Indice di rifrazione

DISPERSIONE

900n

n

2

112 per

rn

bn

br nnn 221

1 rb

1221 nn1221 nn

quarzo fuso

122 rb

211 nnn rb 1n

2n

1n

2n

Rispetto alla direzionedi incidenza il blu è deviato più del rosso

Sensibiltà occhio umano

2211 sinsin nn

DISPERSIONE

Rispetto alla direzionedi incidenza il blu è deviato più del rosso

PRISMA ARCOBALENO

RIFLESSIONE TOTALE

2211 sinsin nn 90 21 perc

1

2c n

narcsin

2n

1n

Fibre ottiche

Riflessione totale per

Angolo critico

11

2

211

sinn

n

1nsinn

c1

IMMAGINI PER RIFRAZIONE

r

nn

i

n

p

n 1221

diottro sferico

r

LONTANO VICINOREALE VIRTUALE

SEMPRE VIRTUALE

r

nn

i

n

p

n 1221

IMMAGINI PER RIFRAZIONE

LENTI SOTTILI

1rd

d

2r

1r

2rd

8/06/06

LENTI CONVERGENTI E DIVERGENTI

POTERE DIOTTRICO

)m(f

1D :diottrico potere

diottrie 5.24.0

1

)m(f

1Dcm40f

D

1)m(f

2D se

cm50m5.02

1

D

1)m(f

COSTRUZIONE DELLE IMMAGINI

Raggi notevoli

TIPI DI IMMAGINE

fip

111

21

11)1(

1

rrn

f

n indice di rifrazione della lente rispetto all’aria

Equazione delle lenti sottili convenzione dei segni

p + oggetto davanti alla lente p - oggetto dietro alla lente

i + immagine dietro alla lentei - se immagine davanti alla lente

R + centro di curvatura dietro alla lente

Se M + immagine dritta

Se M - immagine capovolta

R – centro di curvatura davanti alla lente

f + lente convergente f - lente divergente

davanti: non rifratto dietro: rifrattonon è ancora passatoattraverso la lente

è già passato attraverso la lente

fip

111

21

11)1(

1

rrn

f

1r2rd

2r1r

fip

111

C:/STUDENTI/weblab/clens/lente-comvC:/STUDENTI/weblab/clens/lente-div

LENTE DI INGRANDIMENTO

25

htg

f

htg

25

h

f

h

piccoli per

Ingrandimento angolare

fhfh

m25

25

LENTE DI INGRANDIMENTO

Ingrandimento lineare

p

i

y

'yG

y’

y

p i

fip

111

pf

f

f

if

p

i

y

'yG

pf

fG

Lente convergente: f > 0

1G 1G Lente divergente: f < 0

f2pf

fp0

p i

MICROSCOPIO

obob

obob

ob

obob f

s

f

fsf

f

fiG

Ingrandimento obiettivo

ococ f

25G

Ingr. oculare

Ingrandimentototale

ocobocob f

25

f

sGGI

Profondità di campo)f25(s

ffp

oc2

2oc

2ob

POTERE di RISOLUZIONEDEL MICROSCOPIO

sinn2

x

1

d distanza minima fra due punti angolo massimo formato dai raggi che vanno dal preparato al microscopio attraverso l’obiettivo

olio

aria

x

d

22.1min

vuoto

POTERE di RISOLUZIONEDEL MICROSCOPIO

sinn2

x

1

x

6052,1n Olio di cedro

m5,0

cm105,0

cm1054

5

m2,0sinn2

x

sen601,522

105

-5

Quale ingrandimento deve avere il microscopioper sfruttare questa risoluzione ?

2min

cmp 25

'd

grado di 60

1'1min

min:6012:360

rad109,260360

2 4min

mcm'dcm.,

tg'd min

7310732

10730

2

109225

225

24

24

occhio

m2,0d L’occhio vede bene 2 oggetti a 73 micron; il microscopio può vedere 0.2 micron

3502,0

73

d

'dG

Quale ingrandimento deve avere il microscopio per sfruttare questo potere risolutivo?

500G useremo

POTERE di RISOLUZIONEDEL MICROSCOPIO

sperimentalmente

PROFONDITA’ DI CAMPO DEL MICROSCOPIO

p i

Ingrandimentototale

)f25(s

ffp

oc2

2oc

2ob

Profondità di campo

tgsinn222.1

tg

x

ocobocob f

25

f

sGGI

ACUITA’ VISIVA

Acuità visiva: angolo minimo sotto cui apparela distanza di due oggetti visti come distintidall’occhio

grado di 60

1'1min

Per un occhio normale risulta:

min

cmp 25

d

ACUITA’ VISIVA

min:6012:360 rad109,260360

2 4min

m73cm1073.0109,225tg25d 24min

grado di 60

1'1min

Cioè un occhio normale vede distinte due sorgenti distanti fra loro circa 73 micron che si trovano a 25 cm dall’occhio

Da cosa dipende questo limite? Da fenomeni di diffrazione o da altri fenomeni?Dipende dalla distanza minima fra due recettori sulla retina m2

min

cmp 25

d

Quanti micron?

ACUITA’ VISIVA Limiti dovuti alla diffrazione

sin21

n

d

25

2/Dtgsin

Come nel microscopio il potere risolutore dell’occhio è dato da

d

1n

1

25

D

d

1

cm5,0D

cm105 5

m2510255,0

10525d 4

5

cm m73d CONTRO

D

cm25

25

Dsin2

ponendo

d

ACUITA’ VISIVA Distanza fra i recettori

cm2

m6cm106109.22tg2'd 44min

m2Distanza fra 2 recettori Devono essere interessati 2-3 recettori distintiÈ questo che limita l’acuità visiva

mind

'drad109.2'1 4

min

min

m73d

m6'd

retina

DIFETTI DELL’OCCHIO