Prova di esame di Fisica 4 - A.A. 2006/7 I prova in itinere 30/3/07 COGNOME…………..……………………… NOME. …………… ……… ) Un raggio di luce monocromatica di lunghezza d’onda nel vuoto 0 = 632 nm entra in un parallelepipedo di materiale trasparente in aria con un angolo di incidenza  1 = 45° ed emerge con un angolo  2 = 76°. Calcolare: a) l’indice di rifrazione n del materiale; b) se il raggio incide a distanza l = 30 cm dalla base, calcolare il numero di lunghezze d’onda nel parallelepipedo 11 n 22 3) Un oggetto è posto a distanza s = 6 cm davanti a una lente sottile divergente di focale f 1 = -8 cm. Una lente sottile convergente di focale f 2 = 5 cm è a distanza d = 6 cm dietro la prima lente. Trovare con il calcolo e con il tracciamento dei raggi la posizione e la natura dell’immagine prodotta dal sistema delle due lenti. 2) Si osserva che quando la luce naturale del sole incide sulla superficie orizzontale di un liquido con un angolo di incidenza  1 = 54° la riflessione è totalmente polarizzata orizzontalmente. Se il coefficiente di assorbimento del liquido è  = 2  cm -1 calcolare la percentuale dell’intensità incidente che arriva a una profondità h = 1m sotto la superficie (attenzione! considerare anche la riflessione). h l

B) Scrivere l’equazione che esprime il bilancio energetico elettromagnetico A) Si scriva l’espressione delle componenti del campo elettrico di un’onda monocromatica di frequenza e polarizzata circolarmente che si propaga lungo la direzione y in un mezzo con indice di rifrazione n. C) Descrivere in termini di Fisica Ottica il motivo per cui il vino (rosso) può fare una macchia rossa su una tovaglia bianca. QUESITI (risposte max 30 parole ciascuna) E) Si disegni in modo qualitativo il tracciato dei raggi dati i punti focali della lente F L e il centro di curvatura C S dello specchio D) Qual è l’approssimazione di base su cui si fonda l’Ottica Geometrica? FLFL FLFL CSCS

Soluzioni 1) Dalla legge di Snell applicata alle due interfacce e con ovvie relazioni trigonometriche: e da cui: infine: 2) Si è ovviamente in condizioni di angolo di Brewster per cui: e dalle relazioni di Fresnel per luce non polarizzata, la percentuale trasmessa subito sotto la superficie è: ovvero considerando anche l’assorbimento sul cammino geometrico dei raggi:

d immagine virtuale, rovesciata, rimpicciolita prima lente: seconda lente: 3) utilizzando l’equazione delle lenti: