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LA LUCE Perché vediamo gli oggetti
Che cos’è la luce
La propagazione della luce
La riflessione
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
emesse a ritmo continuo dalle sorgenti luminose
LA LUCE E’ UN’ONDA,cioè energia che si propaga
TEORIA CORPUSCOLARE(Isaac Newton)
TEORIA ONDULATORIA (Christian Huygens)
TEORIA QUANTISTICA(Albert Einstein)
LA LUCE È COSTITUITA DA PARTICELLE DI ENERGIA (FOTONI O QUANTI) CHE SI COMPORTANO CONTEMPORANEAMENTE COME UN’ONDA (ENERGIA) E COME UN CORPUSCOLO (MATERIA).
La velocità della luce
V = 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
SoleTerra
150 milioni di km = 8 minuti-luce
La propagazione della luce: le ombre
ombra
cono d’ombra
Sorgentepuntiforme
La luce si propaga in linea retta
oggetto opaco
Sorgenteestesa
penombraC
ombra
La propagazione della luce: le ombre
SOLELUNA
TERRA
eclisse parziale
eclisse totale
La luce si propaga in linea retta
Sorgenteestesa
penombraC
ombra
Le proprietà della luce
Cosa succede quando la luce colpisce un oggetto?
… può essere riflessa …
… trasmessa …
… assorbita e poi riemessa …
Le leggi della riflessione
1a legge: il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale (= perpendicolare) alla superficie riflettente giacciono nello stesso piano2a legge: l’angolo di incidenza è uguale all’angolo di riflessione
i=r1
i=r1i r1
Superficie riflettente liscia (specchio)
raggio riflesso
raggio incidente
Superficie ruvida
DIFFUSIONE
Riflessione su uno specchio piano
oggetto
Riflessione su uno specchio piano
oggetto
P
C
Riflessione su uno specchio piano
oggetto
P
C
L’immagine è VIRTUALE, ha le stesse dimensioni dell’originale, è DRITTA, ma NON E’ SOVRAPPONIBILE ALL’ORIGINALE perché è SIMMETRICA AD ESSA.
Riflessione su uno specchio piano
oggetto
P
C C’
P’
immagine
Riflessione su uno specchio concavo
oggetto
Riflessione su uno specchio concavo
oggetto
P
C
Riflessione su uno specchio concavo
oggetto
P
C
Riflessione su uno specchio concavo
oggetto
P
C
Riflessione su uno specchio concavo
L’immagine è REALE, rimpicciolita e CAPOVOLTA
oggetto
P
C
P’
immagine
C’
Riflessione su uno specchio convesso
oggetto
Riflessione su uno specchio convesso
oggetto
P
C
Riflessione su uno specchio convesso
oggetto
P
C
Riflessione su uno specchio convesso
L’immagine è VIRTUALE, rimpicciolita e DRITTA
oggetto
C’
P’
P
immagine
C
Le leggi della rifrazioneIl fascio di luce cambia direzione nel punto in cui incontra la superficie di separazione tra i due corpi.
i
r2
raggio incidente
raggio rifratto
Aria
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.
Acqua
i
r2
raggio incidente
raggio 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.
Aria
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.
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.
Esempi di rifrazione
aria sempre più calda e quindi sempre meno densa
sabbia bollente
Il miraggio
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.
Lenti convergenti e divergenti
Immagine capovolta e rimpicciolita Immagine capovolta e ingrandita
Lenti convergenti
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 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.
LO SPETTRO ELETTROMAGNETICO
LA LUCE VISIBILE
Ciascun colore corrisponde ad una radiazione elettromagnetica di diversa lunghezza d’onda.
COLORE LUNGHEZZA D’ONDA (nm)
violetto 380-430
azzurro 430-470
verde 470-520
giallo 520-590
arancione 590-610
rosso 610-750
L’occhio umano è sensibile solo ad una piccola parte dello spettro elettromagnetico: la luce VISIBILE
Dispersione della luce
La luce bianca è data dalla mescolanza di tutti i colori
prismaschermo
Un prisma disperde la luce solare (bianca) nelle sue componenti colorate
Perché gli oggetti appaiono colorati?
sorgente di luce
luce diffusa
Gli oggetti colorati contengono dei PIGMENTI che DIFFONDONO solo la luce di un particolare colore, assorbendo il resto
