Pre-requisiti

• Conoscenze di base della luce e dei fenomeni ondulatori

Obiettivi di apprendimento

Capire che cosa sono i polarizzatori e come funzionano, capire la legge di Malus. Dove possibile, l'esperimento sui polarizzatori può essere utile per far comprendere in modo più approfondito alcune caratteristiche ondulatorie della luce.

Livello di difficoltà

Facile

Durata dell'esperimento

Circa 10 minuti

Materiali richiesti

• Due polarizzatori (si possono usare anche delle lenti di occhiali scuri o polarizzatori utilizzati nella fotografia)

• Una sorgente di luce

Procedimento

Porre davanti alla sorgente di luce uno dei due polarizzatori e successivamente il secondo. Prima i due polarizzatori sono posti in modo da non avere alcun effetto visibile sulla luce, ovvero gli assi dei polarizzatori devono essere paralleli. Poi in modo graduale si ruota il secondo polarizzatore in modo che la luce venga completamente bloccata (gli assi dei polarizzatori sono adesso perpendicolari). Spiegare poi la relazione di Malus sull'intensità della luce in funzione degli angoli tra i due assi dei polarizzatori.

Pre-requisiti

• Sapere come funzionano i polarizzatori

• Conoscenze di base dei solidi otticamente isotropi e anisotropi

• Conoscenze di base sulla natura ondulatoria della luce

Obiettivi di apprendimento

Capire quale è il comportamento della luce quando attraversa dei materiali birifrangenti, comprendere l'importanza dello spessore dei materiali sui colori che si osservano; comprendere le applicazioni di questo fenomeno.

Livello di difficoltà

Facile

Durata dell'esperimento

Circa 20 minuti

Materiali richiesti

• Due polarizzatori

• Una sorgente di luce

• Vari materiali (es. materiali plastici, film di Teflon, pellicola alimentare, oggetti di plastica trasparenti di vario spessore, nastro adesivo,...)

Procedimento

Dopo aver fatto l'esperienza precedente, proviamo ad inserire tra i due polarizzatori posti a 90° l'uno rispetto all'altro, vari materiali trasparenti, facendo notare che in alcuni casi, cioè con alcuni materiali, compaiono dei colori molto accesi che rivelano striature e disegni prima non osservabili. Occorre spiegare che in questi casi stiamo osservando dei materiali birifrangenti. I diversi colori osservati dipendono sia dalla birifrangenza dei materiali sia dallo spessore, che da punto a punto può essere diverso.

Spiegare anche le applicazioni di questo fenomeno, in particolare l'uso dei polarizzatori per evidenziare delle tensioni e deformazioni nei materiali plastici.