Ottica, gli specchi e le lenti

La riflessione è quel fenomeno che avviene quando un raggio luminoso passa da un mezzo più rifrangente a un mezzo meno rifrangente.
I raggi, passando dall’acqua all’aria, si allontanano via via dalla normale formando angoli di rifrazione più grandi, fino a che si forma un angolo di rifrazione di 90°che prende il nome di angolo limite. Essendo l’angolo d’incidenza maggiore dell’angolo limite, il raggio non viene rifratto ma riflesso. PRISMI CON ANGOLO DI APERTURA QUALSIASI: In un prisma con angolo di apertura qualsiasi un raggio, arrivando nella prima faccia, si rifrange avvicinandosi alla normale. Il raggio rifratto arriva alla seconda faccia del prisma per poi emergere allontanandosi dalla normale, deviato verso la base del prisma. Dall’unione dei prolungamenti dei raggi d’incidenza ed emergenza si viene a formare l’angolo di deviazione, che è uguale alla somma degli angoli interni non adiacenti. Uno specchio sferico è una superficie a forma di calotta sferica,dota tadi un forte potere riflettente.

Gli specchi sferici possono essere:
Concavi: quando la superficie riflettente è interna alla superficie sferica
Convessi: quando la superficie riflettente è esterna alla superficie sferica
Gli elementi caratteristici dello specchio sono:
•Il centro di curvatura, indicato con C;
•L’asse ottico principale, che rappresenta l’asse di simmetria passante per C;
•Il vertice, punto d’intersezione dell’asse ottico principale con la calotta sferica, indicato con V;
•Fuoco, punto in cui convergono tutti i raggi paralleli all’asse ottico principale;
•Distanza focale, lunghezza del segmento VF che misura metà del raggio.
Negli specchi concavi il fuoco è sempre reale (tranne quando la sorgente è posta tra fuoco e specchio), mentre negli specchi convessi il fuoco risulta sempre virtuale, perché formato dai prolungamenti dei raggi luminosi.
Per quanto riguarda la costruzione delle immagini, prendiamo in considerazione due raggi particolari che partono dalla sorgente:
•Il raggio parallelo all’asse ottico principale;
•Il raggio che passa per il fuoco.
A seconda della posizione della sorgente, l’immagine che ne risulta avrà diversa posizione, grandezza e verso.

Le lenti sono pezzi di vetro o plastica delimitate da porzioni di superfici sferiche che sono in grado di divergere o concentrare i raggi luminosi.
Le lenti si dividono in due gruppi:
•Le lenti convergenti sono più spesse al centro e più sottili ai bordi;
•Le lenti divergenti sono più sottili al centro e più spesse ai bordi.
L'Emissione della luce. Un atomo è formato da un nucleo centrale (in cui si trovano protoni e neutroni) e da livelli energetici esterni in cui ruotano gli elettroni.

Le orbite elettroniche sono quantizzate, cioè ogni elettrone può possedere una determinata quantità di energia, che non può essere inferiore al valore del quanto elementare. Se forniamo calore all’atomo, può accadere che l’elettrone assorba una quantità sufficiente per passare dallo stato energetico in cui si trova a quello successivo. Si dice quindi che l’atomo è eccitato. Lo stato di eccitazione è momentaneo e in pochi istanti l’elettrone torna al proprio livello energetico, restituendo l’energia sotto forma di radiazioni magnetiche.
SPETTRO: è l’insieme delle radiazioni monocromatiche che compongono la luce
emessa da una sorgente.
Spettri di emissione si dividono in:
-Spettri continui: spettri della luce emessa dai solidi, dai liquidi incandescenti e da tutti gli aeriformi sottoposto a forti pressioni ed elevate temperature.
-Spettri a righe: spettri dei gas incandescenti di sostanze costituite da molecole semplici. Il numero delle righe dipende dal numero di transizioni degli elettroni da un livello energetico a un altro.
-Spettri a bande: spettri con righe numerose e molto vicine, tanto da formare delle bande e sono emessi da sostanze con molecole complesse.
-Spettri ad assorbimento: aeriformi a temperatura inferiore a quella della sorgente che venendo a contatto con un fascio di luce, assorbono parte delle radiazioni e a seconda della natura dell’aeriforme, variano sia la qualità che la quantità delle radiazioni assorbite.