Modelli per l ottica

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1 Modelli per l ottica Ottica quatitica e i tracurao gli effetti quatitici Elettrodiamica di Maxwell e i tracurao le emiioi di radiazioe Ottica odulatoria per piccole lughezze d oda può eere otituita da Ottica geometrica

2 I potulati dell'ottica geometrica propagazioe rettiliea della luce; idipedeza dei raggi lumioi; rifleioe della luce u ua uperficie peculare; rifrazioe della luce ulla uperficie di eparazioe fra due mezzi trapareti.

3 Le leggi dell Ottica geometrica. Propagazioe rettiliea della luce i u mezzo omogeeo Si rivela molto utile coiderare i raggi lumioi come delle emplici rette. Si tratta di u'atrazioe matematica, celta per facilitare i ragioameti e tale da permettere ua chiara rappreetazioe dei feomei e dei dipoitivi perimetali.. Idipedeza dei raggi lumioi Quado due o più raggi vegoo a cotatto o i verifica alcua alterazioe della loro traiettoria o della loro iteità.

4 3. ifleioe della luce u ua uperficie peculare raggio icidete a i a r raggio rifleo Il raggio icidete, il raggio rifleo e la perpedicolare (ormale) alla uperficie riflettete el puto d'icideza, giaccioo ul medeimo piao. L'agolo di rifleioe è uguale all'agolo di icideza: a i =a r. Se il raggio icidete coicide co la ormale allo pecchio, ache il raggio rifleo forma u agolo di rifleioe ullo: coicide co il raggio icidete (icideza ormale). N.B. Quete leggi valgoo ache e la uperficie è curva. I queto cao la ormale el puto d'icideza è la perpedicolare al piao tagete alla uperficie tea i quel puto. Quado la uperficie è ferica la ormale i u puto coicide co il raggio della fera (paate per quel puto)

5 4. ifrazioe della luce ulla uperficie di eparazioe fra due mezzi trapareti. aggio icidete, raggio rifratto e ormale el puto d'icideza alla uperficie di eparazioe dei due mezzi giaccioo ullo teo piao. Il rapporto tra i ei degli agoli che il raggio icidete ed il raggio rifratto formao co la ormale è ua cotate che dipede dalla atura dei due mezzi, dalle loro codizioi fiiche (temperatura, preioe, tato di aggregazioe) (e dalla lughezza d'oda della luce utilizzata). Tale cotate è deomiata idice di rifrazioe del ecodo mezzo ripetto al primo. ia i I a raggio icidete a I a raggio rifratto

6 SOGENTI e IMMAGINI Defiizioi facio omocetrico icidete facio omocetrico (coiugato) emergete S itema ottico S oggetto immagie puti coiugati

7 SOGENTI e IMMAGINI Defiizioi S S oggetto reale immagie reale immagie virtuale S S oggetto reale

8 SOGENTI e IMMAGINI Defiizioi oggetto immagie reale cetro dei raggi icideti cetro dei raggi emergeti virtuale cetro del prolugameto dei raggi icideti cetro del prolugameto dei raggi emergeti IMPOTANTE : La cotruzioe di ua immagie può eere fatta coocedo i comportameto di raggi.

9 Specchio piao Lo pecchio piao è u itema ottico emplice cotituito da u materiale che può riflettere i raggi lumioi. B pecchio piao: A B è ua immagie virtuale e immetrica A A B

10 Specchio ferico cocavo cetro raggio O vertice h apertura lieare uperficie ferica P ae ottico S a a a S h O

11 Specchio ferico coveo uperficie ferica ae ottico P S S O a a a

12 Specchi ferici S S O S O S a a a a ' equazioe degli pecchi

13 Specchi ferici ' e, ella: prediamo i ha: O O ' f ditaza focale dello pecchio ' ' f

14 Specchi ferici otruzioe di immagii di oggetti etei P y y O y O y L igradimeto laterale è defiito (pecchi cocavi o covei): m y' y '

15 Eempi: lo pecchio cocavo l immagie è: applicazioi > reale rimpicciolita, roveciata obiettivo telecopio f < < reale igradita, roveciata obiettivo proiettore < f virtuale igradita pecchio per raderi, truccari

16 Eempi: lo pecchio coveo l immagie è: applicazioi > 0 virtuale rimpicciolita pecchietti retroviori > 0 virtuale rimpicciolita pecchietti retroviori < 0 reale igradita oculare caocchiale

17 Diottro:rifrazioe da uperficie ferica ae ottico P i l l S O a r S D a a diottro coveo uperficie ferica ' equazioe del diottro

18 Diottro:rifrazioe da uperficie ferica S S vale acora: a a a P O diottro cocavo ' equazioe del diottro

19 Diottro:rifrazioe da uperficie ferica ' f ' ' ' f co fuoco ecodario f fuoco primario f co ' i cocluioe: ' ' f f

20 Oggetti etei e cotruzioi delle immagii Tracciameto dei raggi co due dei tre raggi pricipali: P uperficie covea O immagie reale Igradimeto m y ' y '

21 Oggetti etei e cotruzioi delle immagii Tracciameto dei raggi co due raggi pricipali: P uperficie cocava O immagie virtuale Igradimeto m y ' y '

22 U diottro particolare: il piao i coideri il cao: ' 0 P P S S S S > > < <

23 Eempi di diottro acqua =.33 acqua =.33 h la moeta avviciata la matita pezzata

24 LENTI rifrazioe e formazioe dell immagie da diottri ucceivi 3 S = S 3 S S = S S 3 D D D 3

25 LENTI LENTI emplici ombiazioi di più diottri: le leti overgeti : ) bicovea, ) piao-covea, 3) cocavo-covea Divergeti : 4) bicocava, 5) piao-cocava, 6) coveo-cocava LENTI compote

26 le leti la teoria t peore della lete S = S V V S S - - defiiamo: otteedo: ' t ( ) equazioe del cotruttore di leti

27 leti ottili ' ( ) f Si può quidi crivere: ' f < > 0 equazioe delle leti f poteza diottrica lete poitiva/egativa lete poitiva lete egativa

28 leti ottili ' f per il tracciameto: < > 0 equazioe delle leti f poteza diottrica S O S y S y S lete poitiva lete egativa igradimeto laterale: m y y ' '

29 l occhio umao el proceo di viioe ditita aturale: y 0 d y defiiamo: ata y d 0 y d gradezza agolare (apparete) 5 cm d ma la viioe è più ditita per d = d 0 5 cm