La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

A. Stefanel - Ottica 1 Ottica 1 Principali processi nellinterazione luce materia.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "A. Stefanel - Ottica 1 Ottica 1 Principali processi nellinterazione luce materia."— Transcript della presentazione:

1 A. Stefanel - Ottica 1 Ottica 1 Principali processi nellinterazione luce materia

2 A. Stefanel - Ottica 1 rifrazione riflessione diffusione assorbimento trasmissione

3 A. Stefanel - Ottica 1 Lamina vista dallalto La riflessione Si ha quando la luce incide sulla superficie di separazione di due mezzi diversi (aria, plexiglas....diverso indice di rifrazione) Parte della luce che incide sulla superficie di separazione dei due mezzi, invece di trasmettersi allinterno del secondo mezzo (il plexiglas), si propaga allindietro nello stesso mezzo da cui proviene (laria)

4 A. Stefanel - Ottica 1 Lamina vista dallalto La riflessione Schermo con una apertura di 2-3 mm

5 A. Stefanel - Ottica 1 Lamina vista dallalto La riflessione S

6 A. Stefanel - Ottica 1 Lamina vista dallalto La riflessione S Raggio incidente Raggio riflesso Raggio (definizione provvisoria): direzione di propagazione della luce.

7 A. Stefanel - Ottica 1 Mezzo 2 Leggi della riflessione S Raggio incidente Raggio riflesso Mezzo 1 i r normale A)-raggio incidente, - raggio riflesso - normale alla superficie di separazione dei due mezzi SONO COMPLANARI B)-Langolo i, formato dal raggio incidente con la normale, - langolo r, formato dal raggio riflesso con la normale SONO UGUALI i = r

8 A. Stefanel - Ottica 1 Riflessione da una superficie non piana i r Si applicano le leggi della riflessione punto a punto Normale: retta ortogonale al piano tangente alla superficie nel punto di incidenza Mezzo 1 Mezzo 2

9 A. Stefanel - Ottica 1 Riflessione: specchio concavo (sferico) S C S: sorgente C: centro della calotta sferica V: vertice asse di simmetria della calotta normale nel punto di incidenza CP = r raggio della calotta Un raggio emesso dalla sorgente S incide nel punto P dello specchio. Il raggio viene riflesso dalla superficie sferica in un punto S sullasse. P SV Noti: p = SV ; r = CV=CP Determinare q = SV i r

10 A. Stefanel - Ottica 1 Riflessione: specchio concavo (sferico) S C P SV i r C P i - S Triangolo SPC + i + - = (Somma degli angolo interni = ) + i = i = -

11 A. Stefanel - Ottica 1 Riflessione: specchio concavo (sferico) S C P SV i r C P r - S Triangolo CPS + r + - = (Somma degli angolo interni = ) + i = i = r = r = -

12 A. Stefanel - Ottica 1 Riflessione: specchio concavo (sferico) S C P SV i r i = - r = - Dalla legge della riflessione: i = r - = - 2 = + Relazione esatta

13 A. Stefanel - Ottica 1 Riflessione: specchio concavo (sferico) S C P SV i r Dalla legge della riflessione: i = r 2 = + h/p h/ r h/q h 2 = + 2 h/r = h/p + h/q SV = p CV = r SV =q V SV p CV r SV q i = - r = - Per raggi parassiali Relazione approssimata

14 A. Stefanel - Ottica 1 Riflessione: specchio concavo (sferico) S C P SV i r 2 = + h/p ; h/ r ; h/q h 2 h/r = h/p + h/q = (r/2) p q

15 A. Stefanel - Ottica 1 Riflessione: specchio concavo (sferico) S C P SV h = (r/2) p q Se p 1/p 0 1/q = 1/(2r) Distanza focale : f = r/ = ---- p q f

16 A. Stefanel - Ottica 1 Lamina vista dallalto La rifrazione Si ha quando la luce passa da un mezzo ad un altro (aria, plexiglas....diverso indice di rifrazione) Parte della luce che incide sulla superficie di separazione dei due mezzi, passa da un mezzo (laria) allaltro trasmettersi allinterno del secondo mezzo (il plexiglas).

17 A. Stefanel - Ottica 1 Mezzo 2 S Raggio incidente Raggio rifratto Mezzo 1 i rf normale

18 A. Stefanel - Ottica 1 Mezzo 2 Mezzo 1 normale i1 rf1 sen i = n sen rf1 i2 rf2 sen i = n sen rf2 i3 rf3 sen i = n sen rf3

19 A. Stefanel - Ottica 1 Mezzo 2 Mezzo 1 i1 rf1 normale i2 i3 rf2 rf3 sen i = n sen rf n è una costante che non dipende da i ma solo dai mezzi 1 e 2. n : indice di rifrazione relativo 1 2

20 A. Stefanel - Ottica 1 Mezzo 2 S Raggio incidente Raggio rifratto Mezzo 1 i rf normale Leggi della rifrazione Nel passaggio della luce da un mezzo a un altro: a)Il raggio incidente, il raggio rifratto, la normale alla superficie di separazione dei due mezzi sono complanari b) n 1 sen i = n 2 sen rf n 1 : indice di rifrazione assoluto (dal vuoto al mezzo 1) n 2 : indice di rifrazione assoluto (dal vuoto al mezzo 2)

21 A. Stefanel - Ottica 1 Mezzo 2 S Raggio incidente Raggio rifratto Mezzo 1 i rf normale Rifrazione sen i = (n 2 / n 1 ) sen rf n 12 = n 2 / n 1 indice di rifrazione relativo (dal mezzo 1 al mezzo 2) n 12 >1

22 A. Stefanel - Ottica 1 Indici di rifrazioni assoluti Sostanza/materiale Aria Vetro crown Vetro flint Acqua Quarzo fuso Diamante Indice di rifrazione

23 A. Stefanel - Ottica 1 Mezzo 2 S Raggio incidente Mezzo 1 i rf normale Rifrazione sen i = (n 2 / n 1 ) sen rf Raggio trasmesso i rf sen i = (n 1 / n 2 ) sen rf i = rf rf = i

24 A. Stefanel - Ottica 1 Mezzo 1 Mezzo 2 rf normale Rifrazione sen i = (n 2 / n 1 ) sen rf i n 2 / n 1 <1 0 sen i 1 0 (n 2 /n 1 ) sen rf 1 Se rf =90° sen 90° = 1 sen ic = (n 2 / n 1 ) ic : angolo critico Se i > ic si ha solo riflessione

25 A. Stefanel - Ottica 1 Mezzo 1 Mezzo 2 normale ic : angolo critico rf i Quando la luce si propaga da un mezzo otticamente più denso a uno otticamente meno denso (n 1 > n 2 ) Per angoli maggiori dellangolo di incidenza critico si ha solo il raggio riflesso (non si ha rifrazione) Fenomeno della riflessione totale ic

26 A. Stefanel - Ottica 1 Indice di rifrazione Dipende dal colore (frequenza) della luce. n rosso < n giallo <…< n violetto (aumenta allaumentare della frequenza della luce) dispersione

27 A. Stefanel - Ottica 1 Indice di rifrazione Indice di rifrazione assoluto per luce monocromatica: n= c / v c : velocità della luce nel vuoto (2, · 10 8 m s -1 ) v : velocità della luce nel mezzo (v

28 A. Stefanel - Ottica 1 Riflrazione da una superficie non piana i rf Si applicano le leggi della rifrazione punto a punto Normale: retta ortogonale al piano tangente alla superficie nel punto di incidenza Mezzo 1 Mezzo 2

29 A. Stefanel - Ottica 1 Diottro sferico C S V H P i rf CP = CV= r SV = p SV=q S Noti: p = SV ; r = CV=CP; gli indici di rifrazione n1 e n2 Determinare q = SV

30 A. Stefanel - Ottica 1 Diottro sferico C S V H P i rf S C S P - i = i i = +

31 A. Stefanel - Ottica 1 Diottro sferico C S V H P i rf S C P S rf - = rf rf = -

32 A. Stefanel - Ottica 1 Diottro sferico C S V H P i rf S rf = - i = + Dalla legge della rifrazione n 1 sen i = n 2 sen rf n 1 sen ( + ) = n 2 sen ( - ) n 1 (sen cos + cos sen ) = n 2 (sen cos -cos sen ) Relazione esatta

33 A. Stefanel - Ottica 1 Diottro sferico C S V H P i rf S n 1 (sen cos + cos sen ) = n 2 (sen cos -cos sen ) CP = CV= r CV CH r SV = p SV SH p SV=q SV SH q sen = PH/SP PH/SH h/p Approssimazione per raggi parassiali h cos = SH/SP 1 sen = PH/CP PH/CH h/r cos = CH/CP 1 sen = PH/CP = PH/CV h/q cos = SH/SP 1

34 A. Stefanel - Ottica 1 Diottro sferico C S V H P i rf S n 1 (sen cos + cos sen ) = n 2 (sen cos -cos sen ) sen h/p per raggi parassiali h cos 1 sen h/r cos 1 sen h/q cos 1 n 1 (h/p + h/r) = n 2 (h/r – h/q) n 1 (h/p) + n 2 (h/q) = (n 2 - n 1 ) (h/r) n 1 n 2 (n 2 - n 1 ) = p q r

35 A. Stefanel - Ottica 1 Diottro sferico C S V H P i rf S h n 1 n 2 (n 2 - n 1 ) = p q r Se il mezzo 1 è il vuoto n 1 =1, oppure laria n 1 =1,0003 1, n (n - 1 ) = p q r

36 A. Stefanel - Ottica 1 Lente C 1 C 2 SS P1P1 P2P2

37 A. Stefanel - Ottica 1 Lente sottile SSp q Nel vuoto o in aria n 1 = 1 (n 2 = n) n 1 n = (n 2 - n 1 ) ( ) p q r 1 r = (n - 1 ) ( ) p q r 1 r 2

38 A. Stefanel - Ottica 1 Lente sottile SSp q Nel vuoto o in aria = (n - 1 ) ( ) p q r 1 r = ---- p q f r 1 r 2 f= (n-1)(r 1 +r 2 ) Distanza focale


Scaricare ppt "A. Stefanel - Ottica 1 Ottica 1 Principali processi nellinterazione luce materia."

Presentazioni simili


Annunci Google