Riassunto lezione 14 Onde meccaniche perturbazioni che si propagano in un mezzo Trasversali Longitudinali Interferenza (principio di sovrapposizione) Onde elettromagnetiche (si propagano anche nel vuoto) 1
Obiettivi lezione 15 Proprietà dei fasci di luce e interazioni con i materiali - Ottica I fasci di luce Riflessione e specchi piani Rifrazione e legge di Snell Immagine reale e virtuale Specchi curvi Lenti 2
Lezione 15 Luce visibile Onde elettromagnetiche che ricadono in un piccolissimo intervallo dello spettro elettromagnetico: λ = 390 760 nm ν = 4 1014 7,7 1014 Hz λ ν = c = 3 108 m/ s 3
Lezione 15 Fasci di luce Si suppone che la luce si propaghi in modo rettilineo. Raggio luminoso: semiretta che parte da sorgente luminosa Monocromatico (1 sola lungh. d onda) Policromatico (contiene più lungh. d onda) Fascio di luce: insieme di raggi luminosi Divergente Convergente Cilindrico 4
Lezione 15 Riflessione Un fascio luminoso che incide su una superficie viene sempre riflesso (con un certa intensità) Leggi della riflessione: Il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale alla superficie di separazione giacciono tutto sullo stesso piano L angolo del raggio incidente e l angolo del raggio riflesso sono uguali ( raggi perpendicolari sono tornano indietro) θi = θr Perchè le immagini riflesse sembrano distanti quanto i veri oggetti? 5
Lezione 15 Immagine reale e virtuale L occhio umano pensa che i raggi di un fascio divergente debbano provenire da sorgente lontana. Immagine reale: formata dall attuale convergenza di raggi luminosi in un punto Immagine virtuale: formata dal prolungamento virtuale dei raggi (immaginato dal cervello) L = I L B F 6
Lezione 15 Specchi piani e curvi Specchi piani: immagine sempre virtuale, stesse dimensioni oggetto Per gli specchi curvi sono necessari 3 concetti: Centro di curvatura C Asse ottico o principale (passante per il centro) Fuoco f (punto di convergenza dei raggi // ad asse) Le grandezze importanti sono la distanza dell oggetto p e la distanza dell immagine q. Per costruire l immagine servono 2 di questi 3 raggi: // ad asse e riflesso nel fuoco Passante per il centro Passante per il fuoco e riflesso // ad asse 7
Lezione 15 Costruzione delle immagini 2 1 1 1 = = = r f p q h' q I = = h p Legge del costruttore di lenti Ingrandimento Specchi convessi: immagini virtuali, dritte, rimpicciolite Specchi concavi: dipende dalla posizione dell oggetto rispetto a C ed f. Studio di due casi: 1) p>r 2) p < f 8
Lezione 15 Rifrazione Un onda elettromagnetica che raggiunge una superficie di separazione tra 2 mezzi si propaga nel nuovo mezzo con un angolo diverso da quello di incidenza. (N.B. i mezzi sono trasparenti alla particolare onda E.M.) Il raggio rifratto appartiene allo stesso piano del raggio incidente Consideriamo un raggio monocromatico: Angolo del raggio incidente e angolo di rifrazione seguono la legge di Snell: sin (θi ) n2 = = n12 n1 sin (θt ) n1 ed n2: indici di rifrazione assoluti n12 indice relativo 9
Lezione 15 Riflessione totale Se il raggio è policromatico? L indice (e quindi l angolo di rifrazione) di uno stesso mezzo cambia in base alla frequenza nmezzo = nmezzo (ν) Più il mezzo è denso, più l angolo rispetto alla normale è piccolo. Immaginiamo di passare da mezzo più denso a mezzo meno denso (esempio, da acqua ad aria) Esiste angolo limite oltre il quale i raggi rifratti formano un angolo di 90º sin (θr ) sin(θr ) = = n12 1 sin (90 º) 10
Lezione 15 Lenti Sistemi ottici che permettono la rifrazione della luce. In base a come rifraggono i raggi si dividono in convergenti e divergenti. Costituite da: Asse ottico 2 fuochi Potere diottrico: 1/f La formazione dell immagine segue le stesse leggi che valgono per gli specchi curvi. Anche l ingrandimento è definito allo stesso modo 11
Quanto vale 1 cal (una caloria) in unità di misura del S.I.? 1) 1 J 2) 10 J 3) 4,184 J 4) 4,184 kj 5) 4,184 W 12
Quanto vale 1 cal (una caloria) in unità di misura del S.I.? 1) 1 J 2) 10 J 3) 4,184 J 4) 4,184 kj 5) 4,184 W 13
La velocità media di un automobile che viaggia per 200 km a 50 km/h e per 160 km a 80 km/h è: 1) 55 km/h 2) 50 km/h 3) 60 km/h 4) 65 km/h 5) 90 km/h 14
La velocità media di un automobile che viaggia per 200 km a 50 km/h e per 160 km a 80 km/h è: 1) 55 km/h 2) 50 km/h 3) 60 km/h 4) 65 km/h 5) 90 km/h 15
Un sasso di massa m viene lasciato cadere da un edificio. Trascurando l attrito dell aria, quale sarà l energia cinetica del corpo dopo che è trascorso un tempo t della caduta? 1) 1/2 mgt 2 2) 1/2 mgt 3) m g2 t 2 4) mgt 2 5) 1/2 mg2 t 2 16
Un sasso di massa m viene lasciato cadere da un edificio. Trascurando l attrito dell aria, quale sarà l energia cinetica del corpo dopo che è trascorso un tempo t della caduta? 1) 1/2 mgt 2 2) 1/2 mgt 3) m g2 t 2 4) mgt 2 5) 1/2 mg2 t 2 17
Una barca impiega un minimo di 30 minuti per attraversare un fiume quando la corrente è lenta. Se la velocità di scorrimento del fiume raddoppia, il tempo minimo di attraversamento: 1) Aumenta solo all andata 2) Aumenta solo al ritorno 3) Aumenta sia all andata che al ritorno 4) Diminuisce sia all andata che al ritorno 5) Resta invariato 18
Una barca impiega un minimo di 30 minuti per attraversare un fiume quando la corrente è lenta. Se la velocità di scorrimento del fiume raddoppia, il tempo minimo di attraversamento: 1) Aumenta solo all andata 2) Aumenta solo al ritorno 3) Aumenta sia all andata che al ritorno 4) Diminuisce sia all andata che al ritorno 5) Resta invariato 19
Un farmaco è contenuto in un flacone da 75 ml e ha una massa di 150 g. Quali sono, rispettivamente, la sua densità assoluta e densità relativa? 1) 3 g/cm³; 1,5 2) 2; 2 g/cm³ 3) 2 g/cm³ ; 2 4) 0,5 g/cm³ ; 0,5 5) 0,5 ; 2 cm³/g 20
Un farmaco è contenuto in un flacone da 75 ml e ha una massa di 150 g. Quali sono, rispettivamente, la sua densità assoluta e densità relativa? 1) 3 g/cm³; 1,5 2) 2; 2 g/cm³ 3) 2 g/cm³ ; 2 4) 0,5 g/cm³ ; 0,5 5) 0,5 ; 2 cm³/g 21
Un gas reale tende a comportarsi come un gas ideale: 1) Al di sopra di 200 atm 2) Al di sotto di 273,15 K 3) Esclusivamente ad elevate pressioni 4) A basse temperature ed elevate pressioni 5)A basse pressioni ed elevate temperature 22
Un gas reale tende a comportarsi come un gas ideale: 1) Al di sopra di 200 atm 2) Al di sotto di 273,15 K 3) Esclusivamente ad elevate pressioni 4) A basse temperature ed elevate pressioni 5)A basse pressioni ed elevate temperature 23
In un sistema isolato la variazione di entropia in una trasformazione: 1) È nulla solo nelle trasformazioni cicliche irreversibili 2) È nulla solo nelle trasformazioni isoterme 3) È sempre uguale a zero 4) È assolutamente isolante 5) È sempre maggiore o uguale a zero 24
In un sistema isolato la variazione di entropia in una trasformazione: 1) È nulla solo nelle trasformazioni cicliche irreversibili 2) È nulla solo nelle trasformazioni isoterme 3) È sempre uguale a zero 4) È assolutamente isolante 5) È sempre maggiore o uguale a zero 25
Pensando ai raggi X e raggi Gamma, trovate la corretta proposizione: 1) Sono entrambi onde E.M. 2) Non si possono usare in Medicina 3) I raggi X sono più lenti dei raggi Gamma 4) I raggi X sono più energetici dei raggi Gamma 5) Gli X sono visibili all occhio, i Gamma no 26
Pensando ai raggi X e raggi Gamma, trovate la corretta proposizione: 1) Sono entrambi onde E.M. 2) Non si possono usare in Medicina 3) I raggi X sono più lenti dei raggi Gamma 4) I raggi X sono più energetici dei raggi Gamma 5) Gli X sono visibili all occhio, i Gamma no 27
I raggi X, come è noto, sono radiazioni molto penetranti in quanto costituiti da fotoni ad alta energia. Tale potere penetrante è tanto maggiore quanto più grande è: 1) La lunghezza d onda della radiazione 2) La frequenza della radiazione 3) La velocità dei fotoni 4) La carica dei fotoni 5) Il numero dei fotoni 28
I raggi X, come è noto, sono radiazioni molto penetranti in quanto costituiti da fotoni ad alta energia. Tale potere penetrante è tanto maggiore quanto più grande è: 1) La lunghezza d onda della radiazione 2) La frequenza della radiazione 3) La velocità dei fotoni 4) La carica dei fotoni 5) Il numero dei fotoni 29