Laboratorio di Ottica Geometrica
2cs a.s. 2021/2022
Luca Sculco - Keisi Sinani
2cs a.s. 2021/2022
Luca Sculco - Keisi Sinani
Prima di cominciare gli esperimenti a gruppi sui tavoli, c'è stato un momento in cui tutti i gruppi hanno prestato attenzione ai fenomeni della rifrazione e riflessione utilizzando il pentalaser ( strumento costituito da 5 laser).
Le leggi della riflessione e della rifrazione saranno spiegate nelle pagine successive.
Lo scopo di queste esperienze di tipo qualitativo è verificare le leggi dell'ottica geometrica "vedendole".
MATERIALI UTILIZZATI
goniometro di sensibilità un grado sessagesimale
pentalaser
lavagnetta magnetica
semicilindri di plexiglass
DESCRIZIONE DELL'ESPERIMENTO
In questo breve esperimento, la professoressa ha fissato il pentalaser alla lavagnetta magnetica e ha posto al centro di essa dei semicilindri di plexiglass, di varie forme. Abbiamo osservato le leggi della rifrazione (legge di Snell) e la riflessione totale. Come si può notare nelle immagini, spostando il pentalaser e i semicilindri si ottengono diversi fenomeni.
Nella prima immagine i 3 raggi paralleli incidono in modo inclinato il semicilindro di plexiglass sulla faccia curva. I raggi quando incontrano la superficie vengono deviati (fenomeno della rifrazione) e convergono in uno stesso punto. I due raggi che non incontrano il plexiglass non vengono deviati.
Nella seconda immagine si ha un singolo raggio di luce che incide perpendicolarmente la faccia piana del semicilindro e per questo motivo non viene deviato. Il raggio incontra poi la superficie curva e viene riflesso, incontra nuovamente la superficie curva e viene ancora riflesso tornando "indietro".
Nella terza immagine, si ha un singolo raggio di luce che incide la faccia curva del semicilindro di plexiglass inclinato di 45°, esso viene riflesso quando incontra la superficie piana e il raggio riflesso è perpendicolare al raggio incidente.
Nell'ultima immagine i cinque raggi paralleli incidono il semicilindro di plexiglass sulla faccia curva in modo non inclinato, vengono deviati (fenomeno della rifrazione) e convergono tutti in un medesimo punto sull'asse del semicilindro detto fuoco.
CONCLUSIONI
Grazie a questi brevi esperimenti qualitativi , "vedendo" il comportamento della luce quando incontra il plexiglass, abbiamo capito meglio il concetto di raggio luminoso, raggio riflesso e rifratto.
In particolare abbiamo osservato:
la validità delle leggi della riflessione e della rifrazione
un raggio di luce che incontra perpendicolarmente la superficie del semicilindro non viene deviato
la riflessione totale avviene solo quando il raggio luminoso passa da un mezzo con indice di rifrazione maggiore (nel nostro caso il plexiglass) a uno con indice di rifrazione minore (nel nostro caso l'aria)
i raggi paralleli del pentalaser quando vengono deviati (fenomeno della rifrazione) convergono tutti in uno stesso punto.