Lezione 2 Modello a raggi Riflessione specchi piani Indice di rifrazione e legge di Snell Riflessione totale e sua applicazione alle fibre ottiche

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1 Dr. Andrea Malizia Lezione 2 Modello a raggi Riflessione specchi piani Indice di rifrazione e legge di Snell Riflessione totale e sua applicazione alle fibre ottiche

2 Modello a raggi La luce è come se si propagasse per raggi, in linea retta, secondo il seguente schema. Questa assunzione è detta modello a raggi punto di partenza per la spiegazione dei diversi fenomeni che si basano sull analisi delle direzioni e propagazioni dei diversi raggi chiamata TEORIA dell OTTICA GEOMETRICA Sorgente Oggetto La luce è come se si propagasse per raggi, in linea retta, secondo il seguente schema: Ricevitore (occhio)

3 Modello a raggi Schema di senso comune

4 Modello a raggi Schema scientifico

5 Modello a raggi Da una piccola sorgente (es: lampadina) partono raggi in tutte le direzioni e noi vediamo quelli che colpiscono i nostri occhi Da Tuttiuna gli piccola oggetti, sorgente se illuminati, (es: lampadina) rimandano partono raggi in tutte indietro le direzioni (diffondono) e noi lavediamo luce chequelli vi incide che colpiscono e i nostri occhi vanno considerati anch essi come sorgenti (secondarie). Tutti gli oggetti, se illuminati, rimandano indietro (diffondono) la luce che vi incide e vanno considerati anch essi come sorgenti (secondarie).

6 Onde in opposizione di fase Riflessioni a specchi piani Onda = fenomeno periodico, che si ripete nel tempo. Onde sfasate La fase in questo caso è l'angolo che forma l'oggetto rispetto al momento iniziale. Per una onda generica periodica, la fase in un suo punto è la distanza di questo punto dal quello considerato come iniziale, poi diviso per la lunghezza d'onda. Naturalmente la scelta del punto iniziale è arbitraria, essendo periodico un punto vale l'altro, di solito si sceglie un massimo oppure un punto di attraversamento dello 0 Onde in fase

7 Riflessioni a specchi piani

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14 Indice di rifrazione Abbiamo detto che la luce si propaga nel vuoto con velocità: c = 3 x 10 8 m/s Nei mezzi (come aria, acqua o altri mezzi trasparenti) la luce si propaga a velocità inferiori di quella che si ha nel vuoto INDICE DI RIFRAZIONE : SI DEFINISCE INDICE DI RIFRAZIONE DEL MEZZO IL RAPPORTO TRA LA VELOCITA DI PROPAGAZIONE DELLA LUCE NEL VUOTO E LA VELOCITA DI PROAGAZIONE DELLA LUCE NEL MEZZO: n = c/v

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17 Indice di rifrazione

18 Indice di rifrazione e legge di Snell k i θ i z ' θ i ' i k 1 2 θ r x n r n sin θ 1 2 sin θ i k r legge di Snell (1627)

19 aria n acqua θ i 2 Indice di rifrazione e legge di Snell z θ i ' θ i 40 ' θ i2 θ r2 n1 sin 1 n2 sin 2 sin θ ' i sinθ sinθ r n n 1 2 i sinθ i n θ r 28. 9

20 Indice di rifrazione e legge di Snell z aria n θ r 58, 74 sin θ r n n 2 1 sin θ i acqua n ' θ i 40 θ i 40 sin θ ' i sinθ i

21 Indice di rifrazione e legge di Snell

22 casi particolari: 1) incidenza normale Indice di rifrazione e legge di Snell sinθ r n n 1 sinθ 2 i n 12 sinθ i 1 2 nˆ θ i θ ' i θ r 0 n1 n 2

23 Indice di rifrazione e legge di Snell casi particolari: 2) attraversamento strato piano parallelo n 1 n 2 n 1 sinθ r θ n n u θ i sinθ 1 2 i n 12 sinθ i θ i nˆ θ u n1 n 2 t d

24 Indice di rifrazione e legge di Snell

25 Riflessione totale e sua applicazione alla guida ottica

26 Riflessione totale e sua applicazione alla guida ottica

27 Riflessione totale e sua applicazione alla guida ottica visione subacquea acqua/aria n 1 = 1.33 θ L 49

28 Riflessione totale e sua applicazione alla guida ottica

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30 Riflessione totale e sua applicazione alla guida ottica

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32 RIFERIMENTI 0) 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)