La luce e i fenomeni ottici

La propagazione della luce segue il modello geometrico, secondo cui:

1. La luce in un mezzo omogeneo e trasparente si propaga in linea retta.
2. I raggi luminosi sono rappresentati da segmenti rettilinei.

Quando un raggio luminoso colpisce una superficie:

• Una parte viene riflessa
• Una parte viene assorbita
• Una parte può essere trasmessa (in alcuni casi)

Example: Il sole è considerato una sorgente lontana ed estesa, con raggi paralleli. Una lampadina è una sorgente puntiforme con raggi radiali.

La riflessione totale è un fenomeno che dipende dalla rifrazione e si verifica quando la luce passa da un mezzo più rifrangente a uno meno rifrangente, con un angolo di incidenza maggiore di un determinato valore chiamato angolo limite.

Highlight: La riflessione totale è applicata nelle fibre ottiche.

Il miraggio è un fenomeno ottico causato dalla rifrazione della luce attraverso strati d'aria a diverse temperature.

La dispersione della luce è il fenomeno per cui la luce bianca si scompone nei colori dell'arcobaleno passando attraverso un prisma o gocce d'acqua.

Definition: Dispersione della luce - fenomeno di scomposizione della luce bianca nei colori dello spettro visibile.

Onde e loro propagazione

Le onde rappresentano la propagazione di una perturbazione nello spazio, modificando lo stato di quiete. Un esempio classico è il sasso gettato nell'acqua. Esistono due tipologie principali di onde:

1. Onde trasversali: la direzione di oscillazione è perpendicolare alla direzione di propagazione.
2. Onde longitudinali: la direzione di oscillazione coincide con quella di propagazione.

Highlight: Le onde trasportano energia ma non materia.

Nei solidi, le onde possono essere sia trasversali che longitudinali, mentre nei liquidi e negli aeriformi sono solo longitudinali.

Un'onda periodica è un impulso che si ripete regolarmente. Le sue caratteristiche principali sono:

• Frequenza: numero di oscillazioni complete in un secondo (misurata in Hz)
• Ampiezza: massimo spostamento dal punto di equilibrio
• Periodo: tempo per un'oscillazione completa (misurato in secondi)
• Lunghezza d'onda: distanza percorsa in un periodo (misurata in metri)

Vocabulary: Creste - ampiezze verso l'alto; Gole - ampiezze verso il basso.

La riflessione avviene quando un'onda colpisce una superficie e torna indietro. Le leggi della riflessione stabiliscono che:

1. Il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale giacciono sullo stesso piano.
2. L'angolo di incidenza e l'angolo riflesso sono complementari.

La rifrazione si verifica quando un'onda passa da un mezzo all'altro con caratteristiche diverse, subendo deviazioni. In questo caso, cambiano direzione e velocità dell'onda.

Definition: Rifrazione - fenomeno in cui un'onda cambia direzione e velocità passando da un mezzo all'altro.