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LEZIONI DI OTTICA
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CHE COS’E’ LA LUCE Perché vediamo gli oggetti Che cos’è la luce
La propagazione della luce
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Perché vediamo gli oggetti?
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Perché vediamo gli oggetti?
Noi vediamo gli oggetti perché da essi partono radiazioni luminose che giungono al nostro occhio Una SORGENTE LUMINOSA emette luce propria, mentre gli OGGETTI ILLUMINATI diffondono in tutte le direzioni la luce da cui vengono investiti.
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UN FLUSSO DI PARTICELLE MICROSCOPICHE
Che cos’è la luce? UN FLUSSO DI PARTICELLE MICROSCOPICHE emesse a ritmo continuo dalle sorgenti luminose fotoni TEORIA CORPUSCOLARE
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UN FLUSSO DI PARTICELLE MICROSCOPICHE
Che cos’è la luce? UN FLUSSO DI PARTICELLE MICROSCOPICHE emesse a ritmo continuo dalle sorgenti luminose UN’ ONDA cioè energia che si propaga fotoni TEORIA CORPUSCOLARE TEORIA ONDULATORIA
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150 milioni di km = 8 minuti-luce
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 c= km / s La luce proveniente dal sole impiega circa 8 minuti per arrivare a noi. 150 milioni di km = 8 minuti-luce Sole Terra
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Onde Un’onda è caratterizzata da una lunghezza d’onda e da un’ampiezza
La radiazione elettromagnetica trasporta un’energia che aumenta al diminuire della sua lunghezza d’onda
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Luce è una radiazione elettromagnetica
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Onde elettromagnetiche
ONDE RADIO = 1km – 10cm trasmissioni radio-televisive MICROONDE = 10cm – 1mm radar, telefono, forni IR - VISIBILE - UV = 1mm – 10-9m calore, luce, reazioni chimiche RAGGI X – RAGGI GAMMA = 10-8 – 10-12m radiografie
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Lo spettro elettromagnetico
LUNGHEZZA D’ONDA (m) 1fm pm nm μm mm m RAGGI GAMMA RAGGI X ULTRA- VIOLETTO INFRA- ROSSO MICRO- ONDE ONDE RADIO ENERGIA VISIBILE
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Colori e lunghezza d’onda
L’occhio umano è sensibile solo ad una piccola parte dello spettro elettromagnetico: la luce VISIBILE COLORE LUNGHEZZA D’ONDA (nm) violetto azzurro verde giallo arancione rosso Ciascun colore corrisponde ad una radiazione elettromagnetica di diversa lunghezza d’onda
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L’occhio umano La retina è ricoperta di coni e bastoncelli.
L’occhio, tramite la lente del cristallino, forma un’immagine degli oggetti sulla retina, da cui poi partono gli impulsi elettrici che arriveranno al cervello La retina è ricoperta di coni e bastoncelli. I CONI sono i responsabili della visione a colori
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La luce si propaga in linea retta
La propagazione della luce: le ombre La luce si propaga in linea retta
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La luce si propaga in linea retta
La propagazione della luce: le ombre La luce si propaga in linea retta cono d’ombra Sorgente puntiforme oggetto opaco ombra
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La luce si propaga in linea retta
La propagazione della luce: le ombre La luce si propaga in linea retta cono d’ombra Sorgente puntiforme oggetto opaco ombra Sorgente estesa P penombra C ombra
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La luce si propaga in linea retta
La propagazione della luce: le ombre La luce si propaga in linea retta Sorgente puntiforme ombra cono d’ombra oggetto opaco SOLE LUNA TERRA eclisse parziale eclisse totale
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Cosa avviene quando la luce colpisce un oggetto?
Le proprietà della luce Cosa avviene quando la luce colpisce un oggetto?
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Le proprietà della luce
Cosa avviene quando la luce colpisce un oggetto? … può essere riflessa … … trasmessa … … assorbita e poi riemessa …
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i Le leggi della riflessione raggio incidente
Superficie riflettente liscia (specchio)
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i r1 Le leggi della riflessione i=r1
raggio incidente raggio riflesso Superficie riflettente liscia (specchio) 1a legge: il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale alla superficie riflettente giacciono nello stesso piano 2a legge: l’angolo di incidenza è uguale all’angolo di riflessione i=r1
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i r1 Le leggi della riflessione i=r1
Superficie scabra i=r1 raggio incidente raggio riflesso Superficie riflettente liscia (specchio) 1a legge: il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale alla superficie riflettente giacciono nello stesso piano 2a legge: l’angolo di incidenza è uguale all’angolo di riflessione i=r1
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Riflessione su uno specchio piano
oggetto
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Riflessione su uno specchio piano
oggetto P C
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Riflessione su uno specchio piano
oggetto
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Riflessione su uno specchio piano
L’immagine è VIRTUALE, delle stesse dimensioni dell’originale, DRITTA, ma NON E’ SOVRAPPONIBILE ALL’ORIGINALE P P’ C C’ oggetto immagine
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Riflessione su uno specchio concavo
oggetto
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Riflessione su uno specchio concavo
oggetto P C
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Riflessione su uno specchio concavo
oggetto
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Riflessione su uno specchio concavo
oggetto
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L’immagine è REALE, rimpicciolita e CAPOVOLTA
Riflessione su uno specchio concavo L’immagine è REALE, rimpicciolita e CAPOVOLTA P C’ P’ C immagine oggetto
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Riflessione su uno specchio convesso
oggetto
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Riflessione su uno specchio convesso
oggetto P C
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Riflessione su uno specchio convesso
oggetto P C
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Riflessione su uno specchio convesso
L’immagine è VIRTUALE, rimpicciolita e DRITTA oggetto C’ P’ P immagine C
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Le leggi della rifrazione
raggio incidente raggio incidente
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Le leggi della rifrazione
raggio incidente raggio riflesso i r1 raggio riflesso raggio incidente
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Le leggi della rifrazione
raggio incidente raggio riflesso raggio riflesso raggio incidente raggio rifratto
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Le leggi della rifrazione
raggio incidente raggio riflesso i r1 raggio riflesso raggio incidente raggio rifratto raggio rifratto r2 1a legge: il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale alla superficie riflettente giacciono nello stesso piano 2a legge: quando un raggio luminoso passa da un mezzo meno “denso” a uno più “denso” si avvicina alla normale; se passa da un mezzo più “denso” ad uno meno “denso” si allontana dalla normale
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Lenti convergenti e divergenti
Immagine capovolta e rimpicciolita Immagine capovolta e ingrandita Lenti divergenti Immagine diritta e rimpicciolita
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Applicazioni delle lenti
macchine fotografiche microscopi e lenti di ingrandimento binocoli e cannocchiali occhiali da vista
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Il bastoncino spezzato
Esempi di rifrazione Il bastoncino spezzato
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Un bastoncino immerso parzialmente in acqua
Esempi di rifrazione Il bastoncino spezzato Un bastoncino immerso parzialmente in acqua sembra spezzato
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Un bastoncino immerso parzialmente in acqua
Esempi di rifrazione Il bastoncino spezzato Un bastoncino immerso parzialmente in acqua sembra spezzato P’ P A causa della rifrazione, gli oggetti in acqua appaiono più in alto di dove realmente si trovano
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aria sempre più calda e quindi sempre meno densa
Esempi di rifrazione Il miraggio sabbia bollente aria sempre più calda e quindi sempre meno densa
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Riflessione totale
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Riflessione totale
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Riflessione totale alim alim
Se la luce passa da un mezzo meno denso a uno più denso incidendo con un angolo superiore di un ANGOLO LIMITE, essa viene riflessa totalmente alim alim
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Riflessione totale alim
Se la luce passa da un mezzo meno denso a uno più denso incidendo con un angolo superiore di un ANGOLO LIMITE, essa viene riflessa totalmente alim PRISMA a riflessione totale
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Riflessione totale alim
Se la luce passa da un mezzo meno denso a uno più denso incidendo con un angolo superiore di un ANGOLO LIMITE, essa viene riflessa totalmente alim PRISMA a riflessione totale FIBRA OTTICA
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Esempi di riflessione totale
PERISCOPIO
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Esempi di riflessione totale
FIBRA OTTICA PERISCOPIO
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Esempi di riflessione totale
FIBRA OTTICA PERISCOPIO
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Esempi di riflessione totale
FIBRA OTTICA PERISCOPIO
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Esempi di riflessione totale
FIBRA OTTICA PERISCOPIO
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Esempi di riflessione totale
FIBRA OTTICA PERISCOPIO
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Gli occhiali da vista occhio miope
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Gli occhiali da vista occhio miope e la sua correzione
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Gli occhiali da vista occhio miope occhio ipermetrope
e la sua correzione
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Gli occhiali da vista occhio miope occhio ipermetrope
e la sua correzione e la sua correzione
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