LA LUCE

1. LA LUCE • Perché vediamo gli oggetti • Che cos’è la luce • La propagazione della luce • La riflessione • La rifrazione

2. Perché vediamo gli oggetti?

3. 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.

4. Qual è la natura della luce? LA LUCE E’ UN’ONDA, cioè energia che si propaga LA LUCE E’ UN FLUSSO DI PARTICELLE MICROSCOPICHE emesse a ritmo continuo dalle sorgenti luminose TEORIA CORPUSCOLARE (Isaac Newton) TEORIA ONDULATORIA (Christian Huygens)

5. La luce è costituita da particelle di energia (fotoni o quanti) che si comportano contemporaneamente come un’onda (energia) e come un corpuscolo (materia). TEORIA QUANTISTICA (Albert Einstein)

6. 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 V = 300 000 km/s La luce proveniente dal sole impiega circa 8 minuti per arrivare a noi. 150 milioni di km = 8 minuti-luce Sole Terra

7. Sorgente puntiforme cono d’ombra La propagazione della luce: le ombre La luce si propaga in linea retta oggetto opaco ombra penombra C Sorgente estesa ombra

8. eclisse parziale eclisse totale SOLE LUNA TERRA La propagazione della luce: le ombre La luce si propaga in linea retta penombra C Sorgente estesa ombra

9. Le proprietà della luce Cosa succede quando la luce colpisce un oggetto? … può essere riflessa … … trasmessa … … assorbita e poi riemessa …

10. r1 i Superficie ruvida Le leggi della riflessione diffusione i=r1 raggio incidente raggio riflesso Superficie riflettente liscia (specchio) 1alegge: il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale (= perpendicolare) alla superficie riflettente giacciono nello stesso piano 2alegge: l’angolo di incidenza è uguale all’angolo di riflessione i=r1

11. oggetto Riflessione su uno specchio piano

12. P C oggetto Riflessione su uno specchio piano

13. Riflessione su uno specchio piano P C oggetto

14. Riflessione su uno specchio piano L’immagine è VIRTUALE, ha le stesse dimensioni dell’originale, è DRITTA, ma NON E’ SOVRAPPONIBILE ALL’ORIGINALE perché è SIMMETRICA AD ESSA. P P’ C C’ oggetto immagine

15. oggetto Riflessione su uno specchio concavo

16. P C oggetto Riflessione su uno specchio concavo

17. Riflessione su uno specchio concavo P C oggetto

18. Riflessione su uno specchio concavo P C oggetto

19. Riflessione su uno specchio concavo L’immagine è REALE, rimpicciolita e CAPOVOLTA P C’ P’ C immagine oggetto

20. oggetto Riflessione su uno specchio convesso

21. P C oggetto Riflessione su uno specchio convesso

22. P C oggetto Riflessione su uno specchio convesso

23. P P’ C’ immagine C oggetto Riflessione su uno specchio convesso L’immagine è VIRTUALE, rimpicciolita e DRITTA

24. Le leggi della rifrazione Il fascio di luce cambia direzione nel punto in cui incontra la superficie di separazione tra i due corpi. raggio rifratto i r2 raggio incidente Aria Aria raggio rifratto i r2 raggio incidente Acqua 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. 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.

25. 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.

26. Esempi di rifrazione 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.

27. sabbia bollente 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. Il miraggio aria sempre più calda e quindi sempre meno densa

28. Lenti convergenti e divergenti Lenti convergenti Immagine capovolta e rimpicciolita Immagine capovolta e ingrandita Lenti divergenti Immagine diritta e rimpicciolita

29. Applicazioni delle lenti macchine fotografiche microscopi e lenti di ingrandimento binocoli e cannocchiali occhiali da vista

30. Lo spettro elettromagnetico • Lo spettro elettromagneticoè 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.

31. LA LUCE VISIBILE L’occhio umano è sensibile solo ad una piccola parte dello spettro elettromagnetico: la luce VISIBILE Ciascun colore corrisponde ad una radiazione elettromagnetica di diversa lunghezza d’onda.

32. luce bianca Dispersione della luce Un prisma disperde la luce solare (bianca) nelle sue componenti colorate prisma schermo La luce bianca è data dalla mescolanza di tutti i colori

33. sorgente di luce bianca luce diffusa rossa Perché gli oggetti appaiono colorati? Gli oggetti colorati contengono dei PIGMENTI che DIFFONDONO solo la luce di un particolare colore, assorbendo il resto Luce assorbita