Presentazione
In un contesto scolastico spesso la luce viene rappresentata attraverso dei raggi: semirette che hanno origine sulla sorgente e si propagano all’infinito oppure, se i raggi incontrano un oggetto, segmenti.
In situazioni normali la semplificazione è adatta a ricostruire ombre, immagini riflesse da specchi o trasmesse da materiali trasparenti: è l’ottica geometrica (nota 1).
Con l’uso di un progetto di Scratch "raggi di luce"
appositamente creato vengono ricostruiti gli aspetti salienti riguardanti l’utilizzo dei raggi luminosi per rappresentare il funzionamento dell’occhio (nota 2).
In questo
sono riassunti i principali argomenti sviluppati ed approfonditi in tre diversi paragrafi qui di di seguito in questa pagina (nota 3).
Fotoni, raggi e ombre.
In una camera buia ci sono un gatto e una sorgente di luce S costituita da un solo atomo che emette fotoni in direzioni a caso.
Ostacoli di tipo differente possono modificare il cammino dei fotoni.
Questo
riepiloga i principali argomenti approfonditi nel documento
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L'occhio e la visione oculare
Si può approfondire il modo in cui è manipolata la luce per consentire la focalizzazione di un oggetto sulla retina.
Questo
riepiloga i principali argomenti approfonditi nel documento ![]()
La costruzione dell'immagine
Si è visto che una sorgente puntiforme produce una immagine in un punto della retina con la quale il cervello crea la percezione visiva a partire da questo evento.
Questo
riepiloga i principali argomenti approfonditi nel documento
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Tutti questi argomenti sono applicabili al funzionamento delle macchine fotografiche e dei loro obiettivi, quando alla retina si sostituisce il sensore fotografico e al cristallino si sostituiscel'obiettivo con il relativo diaframma (la pupilla).
A questa pagina
di questo sito ci sono esperimenti di ottica facilmente realizzabili con l'uso di un puntatore laser (attenzkione ai rischi per gli occhi). Sono esperimenti di diffusione, riflessione, rifrazione e convergenza con una lente.
Approfondimenti
Quando le dimensioni di un ostacolo o di un foro sono paragonabili alla lunghezza d'onda della luce accadono altre cose che non sono ricostruibili con l'ottica geometrica e sono spiegabili con la fisica quantistica. In altre pagine di questo sito sono stati affrontati questi argomenti utilizzando Scratch per applicare il metodo dei "cammini di Feynman" per sapere qualcosa di più sulla riflessione, la rifrazione e la diffrazione o il comportamento della luce con fenditure singole e doppie.
Vedi QED con Scratch e Cammini di Feynman con Scratch
Note
nota 1: non sono normali situazioni in cui la gravità deforma sensibilmente lo spaziotempo e quindi dal nostro punto di vista la luce non segue più una linea retta o situaziioni nelle quali il fotone interagisce con oggetti molto piccoli di dimensioni paragonabili alla sua lunghezza d'onda;
nota 2: …e delle macchine fotografiche;
nota 3: in modalità turbo i fotoni raggiungono i bordi molto rapidamente confermando la sensazione della velocità della luce che a noi sembra elevatissima; è una questione di scala: in modalità normale i fotoni impiegano da 5 a 18 secondi a raggiungere il bordo e se questo può dare fastidio ricordo che la luce solare impiega circa otto minuti e mezzo a raggiungere la Terra.