LUCE E VISIONE. Corso di Fisica e Astronomia PAS Gruppo B a.a. 2013/ Marzo 2014

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1 Corso di Fisica e Astronomia PAS Gruppo B a.a. 2013/ Marzo 2014 LUCE E VISIONE Prof.ssa Enrica Giordano DoC.ssa Sabrina Rossi DiparFmento di Fisica G. Occhialini Università degli Studi di Milano - Bicocca

2 Un sito per l approfondimento sull insegnamento di luce e visione realizzato dal gruppo di ricerca di DidaVca della Fisica di Milano- Bicocca hcp://didascienze.formazione.unimib.it/lucevisione/index.html SuggerimenF per lo sviluppo verfcale del tema nella scuola dell obbligo hcp://didascienze.formazione.unimib.it/lucevisione/iss%20tabelle%20luce%202r.pdf

3 Domande per iniziare La luce si vede? Cosa ci vuole per vedere? Quando non si vede? Cos è un immagine? E un ombra? Cos è un raggio?

4 Gli studenf rispondono con parole e disegni Verbale del 2 APRILE 1997 Alcuni compagni avevano dei dubbi e così hanno chiesto: - Se i raggi sono paralleli e sono come delle strisce perchè a terra non ci sono spazi? (Stefano) - Se il Sole emana luce, sono raggi quelli che arrivano a terra, in che senso sono raggi? (Carlos) Marco risponde: i raggi sono una cosa unica, tutti uniti. Davide dice che i raggi non esistono, sono una finzione. Stefano dice che i raggi li vedi in un bosco quando la luce passa tra le foglie. Altri portano altri esempi (la polvere fa vedere i raggi). Riguardo alle foglie qualcuno dice che il raggio è un effetto delle foglie. La prof. chiede se esistono o no questi raggi e se nelle scienze si usano sempre rappresentazioni che hanno riscontro nella realtà. Abbiamo concluso dopo una accesa discussione che i raggi sono un modo di rappresentare, come dei modelli.

5 Gli studenf rispondono con parole e disegni Carlos dice che la luce non si vede, Stefano dice che si vede solo dopo che sbatte sulle cose. Luca si chiede se la luce è fatta di molecole, in fondo anche i gas non si vedono e sono fatti di molecole. La prof dice che non è fatta di molecole. Carlos dice che se la luce è energia perchè non ha gli effetti come l'energia elettrica che prendi la scossa. Emilia dice che la luce ha effetti, infatti se stai vicino alla finestra ti scaldi. Stefano vorrebbe metterla in una scatola, accumularla, come in una pila, ma non si può. Alla fine la prof ci ha dato delle domande alle quali abbiamo risposto per iscritto.

6 Gli studenf rispondono con parole e disegni Rappresentazioni della luce dal sole e dalla luna Scuola Via Bosio, Chieti Scalo 3 elem

7 Gli studenf rispondono con parole e disegni Verbale dei ragazzi la prof. ci ha chiesto se l ombra è piaca o solida.tuv abbiamo risposto che è piaca.allora abbiamo faco un esperimento con un lenzuolo appoggiato a terra. Una nostra compagna si è messa sopra con i piedi, abbiamo visto che quando il lenzuolo è a terra l ombra è più grande della persona, invece quando il lenzuolo si alza l ombra si rimpicciolisce, mentre quando il lenzuolo è di fronte alla persona l ombra è della stessa altezza della persona. Quindi abbiamo capito che l ombra non è piaca,ma occupa uno spazio.

8 Perché parlare di luce e visione in fisica? Ciò che noi chiamiamo luce corrisponde a un intervallo dello specro elecromagnefco. Ciò che rende speciale questa parte dello specro elecromagnefco è il faco che il nostro occhio riesce a rilevarlo.

9 Una possibile schemafzzazione del fenomeno della visione I sistemi coinvolf nel fenomeno sono tre: SORGENTE: trasforma altre forme di energia in energia luminosa OGGETTO: riceve luce e la rimanda nello spazio circostante (in più la assorbe e la lascia passare) OCCHIO: un buco in una prima grezza schemafzzazione La LUCE è l ente intermediario tra i tre sistemi (SORGENTE, OGGETTO, OCCHIO) che esce dalla sorgente e si propaga nello spazio circostante. La luce non si vede nel suo propagarsi, ma è l unica cosa che entra nei nostri occhi e ci permece di vedere sorgenf e oggev.

10 Classificando sorgenf Primarie (sorgenf che emecono luce come Sole, torce, lampadine ) / secondarie (oggev che riemecono luce come la Luna, la Terra, ) PunFformi / estese Seriando sorgenf Da quella con intensità più elevata a quella con intensità meno elevata Da quella più vicina a quella meno vicina.

11 Il modello a raggi: un modello per la propagazione della luce nello spazio, un esempio di discre2zzazione dello spazio con2nuo in fisica La luce emessa dalla lampadina si propaga nello spazio circostante come se dalla lampadina uscissero infini? coni di luce. Nel modello a raggi, associo ad ogni cono di luce un raggio Discre?zzando lo spazio intorno alla sorgente pun?forme: dai coni ai raggi (per non cadere tra un raggio e l altro)

12 SorgenF estese come insiemi di sorgenf punfformi: un altro esempio di discre2zzazione dello spazio con2nuo in fisica MODELLO DI KEPLERO Ogni sorgente estesa si può immaginare cosftuita da infinif punf da ciascuno dei quali esce un insieme di raggi

13 Spazi di luce e spazi d ombra Impossibile visualizzare l'immagine. La memoria del computer potrebbe essere insufficiente per aprire l'immagine oppure l'immagine potrebbe essere danneggiata. Riavviare il computer e aprire di nuovo il file. Se viene visualizzata di nuovo la x rossa, potrebbe essere necessario eliminare l'immagine e inserirla di nuovo. Giocando con un fascio di luce emesso da sorgenf diverse (ad esempio, proiecore, lavagna luminosa, Sole), ci accorgiamo che possiamo entrare con il nostro corpo o con degli oggev nello spazio di luce emesso dalla sorgente e descrivere come cambia al variare della sorgente. Inoltre, entrando nel fascio di luce emessa da una sorgente, il nostro corpo e cerf oggev (definif opachi) fermano la luce e producono un buco nello spazio di luce che chiamiamo spazio d ombra. Come lo spazio di luce, anche lo spazio d ombra è un solido. Impossibile visualizzare l'immagine. La memoria del computer potrebbe essere insufficiente per aprire l'immagine oppure l'immagine potrebbe essere danneggiata. Riavviare il computer e aprire di nuovo il file. Se viene visualizzata di nuovo la x rossa, potrebbe essere necessario eliminare l'immagine e inserirla di nuovo.

14 Figure di luce come sezioni degli spazi di luce : un altro esempio di discrefzzazione dello spazio confnuo in fisica Con un cartoncino, un foglio, un telo, una qualunque superficie possiamo sezionare gli spazi di luce e gli spazi d ombra.