Fisica della Visione Introduzione
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- Virgilio Salvatore
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3 Introduzione 2 Lezione 1 Le sorgenti luminose: Radiazione solare e luce visibile Le sorgenti luminose: Lo spettro visibile. La lunghezza d'onda e i colori spettrali. Lo spettro di emissione solare.
4 Lo spettro di emissione solare 3 Ordinate: Spectral irradiance (irradianza spettrale) [W/(m 2 nm)] Ascisse: Wavelength (lunghezza d onda) [nm]
5 Dettaglio del programma 4 L
6 Dettaglio del programma 5 Irradianza del Sole alle soglie dell'atmosfera (TOA) con picchi di assorbimento dovuti ai gas dell'atmosfera solare. TOA = Top Of Atmosphere (limite superiore dell atmosfera) o linea di Kármán, per convenzione a 100 km sul livello del mare (confine convenzionale tra atmosfera terrestre e spazio esterno). Solar irradiance (irradianza solare) [W m 2 cm] Wavenumber (numero d onda) [cm 1 ] Blackbody radiation (radiazione di corpo nero) Solar constant (costante solare). Vale 1368 W/m 2.
7 Richiami: onde elettromagnetiche 6 Cosa è un onda? o Cosa caratterizza un onda? o Quali sono le grandezze fisiche associate a un onda? o Cosa è un onda elettromagnetica? Cosa caratterizza un onda elettromagnetica? Quali sono le grandezze fisiche associate a un onda elettromagnetica? Cosa è la luce visibile? Cosa caratterizza la luce visibile? Quali sono le grandezze fisiche associate alla luce visibile?
8 Cosa caratterizza un onda? 7
9 Onde 8 Onde? o Cosa hanno in comune? Scalari / vettori No In un mezzo materiale / nel vuoto No Monodimensionali / piane / 3D No Si propagano / non si propagano (stazionarie) Formulazione matematica Sì Equazione di d Alembert o delle onde => Nota: l equazione del calore è diversa dall equazione delle onde:
10 9 Onde: coordinate cartesiane/sferiche
11 Onde piane 10 Onda piana progressiva:
12 Onde piane 11
13 Onde sferiche 12 Onda sferica progressiva
14 Onde di superficie 13 Regressiva Progressiva
15 Onde su una corda 14 Onda impulsiva su una corda agitata a un estremo
16 Onde su una corda 15 Onda cosinusoidale su una corda agitata a un estremo
17 Onde su una corda 16 Onda sinusoidale fotografata. La si vede per intero in tutto lo spazio, ma appare ferma.
18 Onde su una corda 17 Onda sinusoidale vista attraverso una sottile fenditura verticale. Si vede solo un punto che si muove di moto armonico (il resto è mostrato solo per maggiore chiarezza).
19 Onde armoniche 18 Onda «armonica», «sinusoidale» o «cosinusoidale», «monocromatica».
20 Onde armoniche 19 In questa forma l onda si muove nella direzione dell asse z.
21 Onde armoniche 20 In questa forma l onda si muove nella direzione del vettore k.
22 Onde elettromagnetiche 21 Profili di un onda elettromagnetica «visti» in un particolare istante.
23 Onde elettromagnetiche 22 Profili di un onda elettromagnetica «visti» in moto in istanti successivi.
24 Onde elettromagnetiche 23 Fronti d onda di un onda elettromagnetica piana visti in moto in istanti successivi.
25 Onde stazionarie 24 Onde stazionarie su una corda.
26 Onde stazionarie 25 Onde stazionarie su una corda e sulla pelle di un tamburo (1).
27 Onde stazionarie 26 Onde stazionarie su una corda e sulla pelle di un tamburo (2).
28 Dualismo onda particella 27
29 28 Spettro delle onde elettromagnetiche
30 29 Spettro delle onde elettromagnetiche
31 30 Spettro delle onde elettromagnetiche
32 31 Spettro delle onde elettromagnetiche
33 32 Spettro delle onde elettromagnetiche
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