LA RIFRAZIONE E LA RIFLESSIONE DELLA LUCE. IV^C 2016/2017 Lepore Gianluca Ianniciello Antonio

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1 LA RIFRAZIONE E LA RIFLESSIONE DELLA LUCE IV^C 2016/2017 Lepore Gianluca Ianniciello Antonio

2 INTRODUZIONE La riflessione e la rifrazione della luce si possono spiegare utilmente supponendo che la luce si propaghi sotto forma di raggi rettilinei (ottica geometrica). Quando un raggio di luce che viaggia in un mezzo materiale trasparente - come, per esempio, l'aria - incontra una superficie di separazione con un altro mezzo trasparente - per esempio, l'acqua - si divide normalmente in due raggi: uno viene riflesso dalla superficie e l'altro entra nel secondo mezzo variando la sua direzione di propagazione, cioè viene rifratto. Quando la superficie incontrata è perfettamente riflettente, non si ha rifrazione e la luce viene completamente riflessa, seguendo le leggi della riflessione caratteristiche delle onde.

3 LA RIFLESSIONE In fisica la riflessione è il fenomeno per cui un onda (in questo caso elettromagnetica), che si propaga lungo l'interfaccia tra differenti mezzi, cambia di direzione a causa di un impatto con un materiale riflettente. Esistono 3 tipi di corpi: -Corpi perfettamente opachi (ad esempio lo specchio) -Corpi perfettamente trasparenti (ad esempio il vetro) -Corpi traslucidi (che si lasciano attraversare parzialmente)

4 RIFLESSIONE IN UNO SPECCHIO PIANO Quando una sorgente luminosa (o un corpo illuminato) viene posta di fronte a una superficie riflettente, detta specchio, sembra che in un punto all'interno dello specchio vi sia un'altra sorgente di luce. In realtà, all'interno dello specchio vi è solo un'immagine dell'oggetto, prodotta dalla riflessione della luce emessa dal corpo. Una superficie riflettente piana è detta specchio piano. Si immagini di osservare una sorgente luminosa puntiforme S di fronte a uno specchio piano :i raggi luminosi emessi dalla sorgente vengono riflessi dallo specchio, seguendo le leggi della riflessione (l'angolo di incidenza è uguale all'angolo di riflessione).

5 LE LEGGI DELLA RIFLESSIONE 1 LEGGE = n, r, i appartengono tutti allo stesso piano. 2 LEGGE= l angolo incidente è uguale all angolo riflesso. i = r

6 LA RIFRAZIONE La rifrazione è la deviazione che un raggio luminoso subisce nel passare da un mezzo trasparente a un altro, per la differenza della velocità di propagazione nei due mezzi.se il primo è meno denso del secondo (per esempio l'aria rispetto all'acqua), il raggio di luce devia avvicinandosi alla perpendicolare alla superficie di separazione, mentre se il primo mezzo è più denso del secondo (l'acqua rispetto all'aria) il raggio devia allontanandosi dalla perpendicolare. Per questo motivo una riga immerso nell'acqua sembra spezzato.

7 La luce percorre trecentomila chilometri al secondo Questa velocità è la massima possibile ed è sempre la stessa in tutti i sistemi di riferimento. Immaginiamo di allontanarci da una stella alla velocità di km/s. La velocità della luce emessa dalla stella, misurata dall astronave, non è km/s, ma sempre km/s. Nei mezzi trasparenti la velocità della luce è minore che nel vuoto. Il rapporto tra la velocità c della luce nel vuoto e la velocità v nel mezzo trasparente si chiama indice di rifrazione assoluto del mezzo: n= c/v Poiché v è più piccolo di c, n è sempre maggiore di 1.

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9 LE LEGGI DELLA RIFRAZIONE 1 LEGGE = Il raggio incidente,la normale e il raggio rifratto appartengono ad uno stesso piano 2 LEGGE = Sin i/sin rf = n12 indice di rifrazione relativo (è una costante)

10 DISPERSIONE DELLA LUCE ATTRAVERSO UN PRISMA Facendo passare un fascio di luce bianca (per esempio la luce solare) attraverso un prisma di vetro di forma triangolare, all'uscita del prisma la luce, raccolta su uno schermo, risulta scomposta nei colori fondamentali dello spettro luminoso. Questo fenomeno, detto dispersione della luce, viene spiegato attraverso la rifrazione. La velocità della luce in un mezzo materiale come il vetro risulta infatti leggermente diversa a seconda della sua lunghezza d'onda. Poiché a differenti lunghezze d'onda la luce presenta diversi colori, e l'indice di rifrazione dipende dalla velocità della luce nel mezzo, all'uscita del prisma il raggio di luce avrà angoli di rifrazione leggermente diversi a seconda del colore: minore è la lunghezza d'onda, maggiore è l'angolo di rifrazione.