RIFRAZIONE

Quando un raggio di luce passa da un mezzo trasparente ad un altro (ad esempio aria-vetro)Subisce una deviazione che prende il nome di RIFRAZIONE

Raggio incidente

Il raggio che proviene dal primo mezzo e incide sul secondo si chiama ancora RAGGIO INCIDENTE

Angolo di incidenza

L’angolo che forma con la normale si chiama sempre ANGOLO DI INCIDENZA

Raggio rifratto

Il raggio che entra nel secondo mezzo si chiama RAGGIO RIFRATTO

Angolo di rifrazione

L’angolo che forma con la normale ANGOLO DI RIFRAZIONE

Prima legge della rifrazione

RAGGIO INCIDENTE, RAGGIO RIFRATTO E NORMALE GIACCIONO SULLO STESSO PIANO

Seconda legge della rifrazione

Posto un cerchio di centro O come in figura, il rapporto tra PH e QK è uguale al rapporto inverso degli indici di rifrazione dei due mezzi

KO

Q

H

P

Seconda legge della rifrazione

Ovvero, detto n1 l’indice del primo mezzo, n2 quello del secondo:

KO

Q

H

P

1

2

n

n

QK

PH

Seno di un angolo

Se il raggio del cerchio è uguale a 1 allora PH si dice SENO dell’angolo POH e si indica col simbolo

PH=sen(POH)

O

H

P

Seconda legge della rifrazione

Sapendo questo, possiamo così riformulare la legge:

1

2

ˆ

ˆ

n

n

rsen

isen

i ed r sono gli angoli di incidenza e di rifrazione

i

r

Rifrazione e immagini

La rifrazione fa sì che un oggetto immerso in acqua appaia spezzato: infatti, la deviazione dei raggi “inganna” la nostra vista

Rifrazione e immagini

Nella rifrazione da acqua (o vetro) ad aria l’angolo di rifrazione diventa MAGGIORE dell’angolo di incidenza; ovvero il raggio si “allontana” dalla normale

Angolo limite

Quando l’angolo di rifrazione diventa pari a 90°, l’angolo di incidenza è detto ANGOLO LIMITE

90°

Angolo limite

Riflessione totale

Oltre l’angolo limite il raggio rifratto non può più esistere, perché l’angolo di rifrazione dovrebbe essere maggiore di 90°.Si ha così la RIFLESSIONE TOTALE

Riflessione totale

Un subacqueo potrebbe vedere l’immagine di un pesce riflessa sull’aria

Fibre ottiche

Anche le fibre ottiche possono “condurre” la luce grazie alla riflessione totale, che impedisce ai raggi da fuoriuscire dalla fibra

Lenti sferiche

Una LENTE SFERICA è un corpo trasparente (solitamente di vetro) delimitato da superfici piane o sferiche

Lente biconvessa

La lente biconvessa fa convergere raggi paralleli in un punto, detto FUOCO

Lente biconvessa

Infatti, entrando nella lente il raggio si piega verso la normale, in quanto la rifrazione è aria-vetro

Lente biconvessa

Uscendo dalla lente il raggio si allontana dalla normale, poiché la rifrazione è vetro-aria:

Il risultato è che i raggi convergono tutti nel fuoco

Lente biconvessa

La lente biconvessa produce immagini reali rovesciate delle cose lontane, ed immagini virtuali, dritte e ingrandite delle cose vicine

Lente di ingrandimento

La lente di ingrandimento è biconvessa

Lente biconcava

La lente biconcava fa divergere i raggi paralleli. Il punto di incontro dei prolungamenti è il FUOCO

Lente biconcava

Infatti, entrando nella lente il raggio si piega verso la normale, in quanto la rifrazione è aria-vetro

Lente biconcava

Uscendo dalla lente il raggio si allontana dalla normale, poiché la rifrazione è vetro-aria:

Il risultato è che i raggi divergono

Lente biconcava

La lente biconcava produce sempre immagini virtuali

Cannocchiale

La lente di ingrandimento è biconvessa

Cannocchiale

Nel 1609 Galileo utilizzò una lente convessa e una concava per costruire il primo cannocchiale astronomico

Cannocchiale

Il cannocchiale crea un’immagine virtuale rimpicciolita. I fuochi delle due lenti devono coincidere

Cannocchiale

Il cannocchiale di Galileo non era molto potente; i suoi disegni della luna sono poco somiglianti al vero