LA NATURA DELLA LUCE Di Claudia Monte.

Presentazione sul tema: "LA NATURA DELLA LUCE Di Claudia Monte."— Transcript della presentazione:

1 LA NATURA DELLA LUCE Di Claudia Monte

2 LA NATURA DELLA LUCE La natura della luce: la storia
La natura della luce: modelli fisici Modello corpuscolare: ottica geometrica Modello ondulatorio: ottica fisica Costruzione delle immagini

3 La natura della luce: la storia
J. Keplero: il padre dell’ottica geometrica

4 Huygens: prime ipotesi sul modello ondulatorio

5 Young e Fresnel: conferma del modello ondulatorio

6 Maxwell: ipotesi delle onde elettromagnetiche

7 Hertz: verifica sperimentale dell’esistenza della onde elettromagnetiche

8 Einstein: scoperta dei fotoni e ritorno della teoria corpuscolare

9 La natura della luce: modelli fisici
Modello corpuscolare: ottica geometrica La propagazione della luce: i raggi luminosi

10 La formazione delle ombre:
Ombra S Penombra Luce F S F A B

11 La riflessione

12 Legge della riflessione
Quando un raggio di luce viene riflesso, tra tutti i cammini possibili, esso sceglie quello per cui raggio incidente, raggio riflesso e normale N alla superficie nel punto di incidenza giacciono sullo stesso piano e per il quale, detto I l’angolo formato dal raggio incidente con N (angolo di incidenza) ed R l'angolo formato dal raggio riflesso con N (angolo di riflessione), si ha : I=R

13 La rifrazione

14 Legge della rifrazione
Quando un raggio di luce viene rifratto, tra tutti i cammini possibili, esso sceglie quello per cui raggio incidente, raggio riflesso e normale N alla superficie nel punto di incidenza giacciono sullo stesso piano e per il quale, detto I l’angolo formato dal raggio incidente con N (angolo di incidenza) ed r l'angolo formato dal raggio rifratto con N (angolo di rifrazione), si ha : n1 sen(I) = n2 sen(r) dove n = indice di rifrazione del mezzo n=c/v

15 La rifrazione e la riflessione

16 La natura della luce: modelli fisici
Modello ondulatorio: ottica fisica Il modello di Huygens A B C U v

17 Il modello dell’”etere”

18 Il principio di Huygens e i fronti d’onda
“Ogni punto di un fronte d’onda deve considerarsi come sorgente di piccole onde secondarie che, a loro volta, si propagano in tutte le direzioni con velocità uguale alla velocità di propagazione dell’onda originaria.”

19 Esempio di fronte d’onda

20 Dimostrazione delle leggi della riflessione e della rifrazione

21 Sovrapposizione di onde luminose

22 Il fenomeno dell’interferenza

23 L’effetto della sovrapposizione delle onde è la formazione sullo schermo di righe alternate scure e luminose (frange di interferenza).

24 Interferenza da doppia fenditura: esperienza di Young

25

26 Il fenomeno della diffrazione
Diffrazione da singola fenditura

27 Intensità da diffrazione
Posizione dei minimi di intensità

28 Diffrazione da foro circolare
Posizione dei minimi di intensità

29 Il criterio di Rayleigh
“La distanza angolare minima tra due sorgenti puntiformi deve essere tale che il massimo centrale di diffrazione di una deve coincidere con il primo minimo di diffrazione dell’altra”

30 La diffrazione modula le frange di interferenza

31 Esempi di figure di interferenza modulate da diffrazione

32 Il fenomeno della dispersione
Rosso Arancio Giallo Verde Blu Violetto N

33 Costruzione delle immagini
Il diottro sferico C V n1 n2 S P Q caustica

34 Il diottro sferico in approssimazione parassiale
q r I R h C V n1 n2 S P Q b a

35 Le lenti sottili

36 Punti focali, distanze focali e centro ottico

37 L’equazione delle lenti sottili
p q’

38 Lente convergente (f>0) : formazione di un’immagine reale
S Q S’ Q’ f > 0

39 Lente convergente (f>0): formazione di un’immagine virtuale
S Q S’ Q’ f > 0 Fig. 6b

40 Lente divergente (f<0): formazione di immagini virtuali
S Q S’ Q’ f< 0 O F2 F1 S Q S’ Q’ f< 0