LA LUCE Perch vediamo gli oggetti Che cos

LA LUCE Ø Perché vediamo gli oggetti Ø Che cos’è la luce Ø La propagazione della luce Ø La riflessione Ø La rifrazione

Perché vediamo gli oggetti?

Perché vediamo gli oggetti? Noi vediamo gli oggetti perché da essi partono radiazioni luminose che giungono ai nostri occhi Una SORGENTE LUMINOSA emette luce propria. Gli OGGETTI ILLUMINATI riflettono e diffondono in tutte le direzioni la luce che li colpisce.

Qual è la natura della luce? LA LUCE E’ UN FLUSSO DI PARTICELLE MICROSCOPICHE LA LUCE E’ UN’ONDA, cioè energia che si propaga emesse a ritmo continuo dalle sorgenti luminose TEORIA CORPUSCOLARE (Isaac Newton) TEORIA ONDULATORIA (Christian Huygens)

LA LUCE È COSTITUITA DA PARTICELLE DI ENERGIA (FOTONI O QUANTI) CHE SI COMPORTANO CONTEMPORANEAMENTE COME UN’ONDA (ENERGIA) E COME UN CORPUSCOLO (MATERIA). TEORIA QUANTISTICA (Albert Einstein)

La velocità della luce La luce può propagarsi in un mezzo trasparente (aria, vetro, acqua) ma anche nel VUOTO. La sua velocità nel vuoto è V = 300 000 km/s La luce proveniente dal sole impiega circa 8 minuti per arrivare a noi. Sole 150 milioni di km = 8 minuti-luce Terra

La propagazione della luce: le ombre La luce si propaga in linea retta oggetto opaco Sorgente puntiforme ombra cono d’ombra C Sorgente estesa penombra

La propagazione della luce: le ombre La luce si propaga in linea retta C penombra Sorgente estesa ombra eclisse parziale SOLE eclisse totale LUNA TERRA

Le proprietà della luce Cosa succede quando la luce colpisce un oggetto? … può essere riflessa … … trasmessa … … assorbita e poi riemessa …

Le leggi della riflessione DIFFUSIONE raggio incidente i r 1 raggio riflesso i=r 1 Superficie riflettente liscia (specchio) Superficie ruvida 1 a legge: il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale (= perpendicolare) alla superficie riflettente giacciono nello stesso piano 2 a legge: l’angolo di incidenza è uguale all’angolo di riflessione i=r 1

Riflessione su uno specchio piano oggetto

Riflessione su uno specchio piano P C oggetto

Riflessione su uno specchio piano P C oggetto

Riflessione su uno specchio piano L’immagine è VIRTUALE, ha le stesse dimensioni dell’originale, è DRITTA, ma NON E’ SOVRAPPONIBILE ALL’ORIGINALE perché è SIMMETRICA AD ESSA. P P’ C C’ oggetto immagine

Riflessione su uno specchio concavo oggetto

Riflessione su uno specchio concavo P C oggetto

Riflessione su uno specchio concavo P C oggetto

Riflessione su uno specchio concavo P C oggetto

Riflessione su uno specchio concavo L’immagine è REALE, rimpicciolita e CAPOVOLTA P C’ P’ C oggetto immagine

Riflessione su uno specchio convesso oggetto

Riflessione su uno specchio convesso P C oggetto

Riflessione su uno specchio convesso P C oggetto

Riflessione su uno specchio convesso L’immagine è VIRTUALE, rimpicciolita e DRITTA P P’ C’ C oggetto immagine

Le leggi della rifrazione Il fascio di luce cambia direzione nel punto in cui incontra la superficie di separazione tra i due corpi. raggio incidente raggio rifratto i Aria raggio r 2 rifratto Acqua Se la luce passa da un corpo meno denso (aria) a uno più denso (acqua), il raggio rifratto si avvicina alla perpendicolare e l’angolo di rifrazione è minore di quello di incidenza. r 2 Aria i raggio incidente Acqua Se la luce passa da un corpo più denso (acqua) a uno meno denso (aria), il raggio rifratto si allontana dalla perpendicolare e l’angolo di rifrazione è maggiore dell’angolo di incidenza.

La deviazione del raggio luminoso è dovuta alla diversa velocità di propagazione della luce nei corpi che attraversa Consideriamo la luce riflessa da un pesce nel mare: passando dall'acqua all'aria, aumenta velocità di propagazione della luce e la traiettoria dei raggi luminosi è deviata nel passaggio acqua – aria (si avvicina alla superficie di separazione tra i due mezzi). La luce sembra provenire da un punto virtuale situato al di sopra della reale posizione del pesce che, di conseguenza, appare più vicino alla superficie.

Esempi di rifrazione La luce cambia la sua direzione anche quando, attraversando un solo corpo, incontra strati di densità diversa. Così si spiega il fenomeno del MIRAGGIO, un’illusione ottica che fa vedere specchi d’acqua dove non esistono.

Nel deserto c’è una grande differenza di densità fra l’aria a contatto con il suolo (più calda e meno densa) e gli strati più alti (più freddi e più densi). Una palma, ad esempio, può dar luogo a due immagini: l’osservatore vedrà, oltre alla palma, anche la sua immagine capovolta, sbiadita e tremolante come se fosse riflessa in uno specchio d’acqua. Il miraggio aria sempre più calda e quindi sempre meno densa sabbia bollente

Lenti convergenti e divergenti Lenti convergenti Immagine capovolta e rimpicciolita Immagine capovolta e ingrandita Lenti divergenti Immagine diritta e rimpicciolita

Applicazioni delle lenti macchine fotografiche binocoli e cannocchiali microscopi e lenti di ingrandimento occhiali da vista

LO SPETTRO ELETTROMAGNETICO Lo spettro elettromagnetico è l’insieme delle onde elettromagnetiche. Classificando le radiazioni in base a frequenze decrescenti o a lunghezze d'onda crescenti, troviamo dai raggi gamma alle onde radio. L'ordine di grandezza della lunghezza d'onda varia dal miliardesimo di micrometro al chilometro.

LA LUCE VISIBILE L’occhio umano è sensibile solo ad una piccola parte dello spettro elettromagnetico: la luce VISIBILE COLORE violetto azzurro verde giallo arancione rosso LUNGHEZZA D’ONDA (nm) 380 -430 430 -470 470 -520 520 -590 590 -610 610 -750 Ciascun colore corrisponde ad una radiazione elettromagnetica di diversa lunghezza d’onda.

Dispersione della luce Un prisma disperde la luce solare (bianca) nelle sue componenti colorate prisma schermo La luce bianca è data dalla mescolanza di tutti i colori

Perché gli oggetti appaiono colorati? Gli oggetti colorati contengono dei PIGMENTI che DIFFONDONO solo la luce di un particolare colore, assorbendo il resto sorgente di luce diffusa