Natura corpuscolare della luce
Fenomeni di ottica geometrica
Si propone l'osservazione di alcuni semplici fenomeni di ottica geometrica (riflessione e rifrazione) per costruire con gli studenti un primo concetto di luce in una visione corpuscolare "newtoniana" della luce, anche ripercorrendo alcune tappe storiche fondamentali della nascita della spettroscopia. Le attività di osservazione sono accompagnate da apposite schede di lavoro con domande-guida che servono come spunti per la riflessione personale e a livello di gruppo-classe.
Osservazione dei fenomeni
Per questi esperimenti si utilizza una luce monocromatica (laser) ed è necessario generare una nebbia per poter vedere il cammino ottico del fascio laser. L'effetto nebbia può essere facilmente realizzato con del ghiaccio secco, una piccola macchina per il fumo che si utilizza negli spettacoli, un nebulizzatore ad ultrasuoni, il fumo di una sigaretta elettronica, polvere di talco ecc...
Riflessione su uno specchio piano
Questo video mostra la riflessione della luce laser su uno specchio piano.
Rifrazione all'interfaccia aria-acqua
Questo video mostra il fenomeno della rifrazione di un raggio laser all'interfaccia aria-acqua.
Riflessione interna in una soluzione idroalcolica
Questo video mostra il fenomeno della riflessione interna di un fascio laser in una soluzione di acqua e zucchero.
Scheda 1 - Introduzione alla spettroscopia - Note insegnante.docxScheda di lavoro per le osservazioni
La scheda viene consegnata agli studenti prima di proporre semplici esperimenti di ottica geometrica. La scheda è divisa in due parti focalizzate sull’osservazione dei fenomeni e sulla riflessione di quanto osservato per cercare di fornire un semplice modello interpretativo.
L’obiettivo di questa serie di esprimenti è quello di arrivare alla descrizione della luce in termini di raggio luminoso che si propaga in linea retta, e che in seguito all’interazione con la materia (tipo di materiale, angolo di incidenza), può subire delle “deviazioni” che danno luogo ai fenomeni di riflessione e rifrazione.
Discussione.pdfCosa hanno osservato gli studenti?
L'attività introduttiva al percorso didattico sulla spettroscopia invita per la prima volta gli studenti a riflettere su che cos'è la luce. Riportiamo di seguito alcune osservazioni che sono emerse durante la discussione in classe che possano servire agli insegnanti come stimolo di riflessione per la preparazione delle loro attività.