Concetti Chiave
- La rifrazione della luce avviene quando un raggio attraversa due mezzi trasparenti di diverso tipo, come aria e vetro, causando una deviazione.
- I materiali si classificano in trasparenti, traslucidi e opachi, in base alla loro capacità di lasciarsi attraversare dalla luce con chiarezza.
- La propagazione della luce avviene prevalentemente in linea retta, con la presenza di zone illuminate, in ombra e in penombra a seconda della sorgente luminosa.
- La fotometria e la radiometria studiano la luce rispettivamente dal punto di vista energetico e delle onde elettromagnetiche, utilizzando unità di misura come lumen e nit.
- I miraggi si formano a causa della riflessione dei raggi luminosi che attraversano strati d'aria con densità variabile, creando immagini illusorie.
In molti casila luna viene banalmente riflessa in tutte le direzioni.
ex: Tapparelle – Persiane
Consideriamo un raggio luminoso che viaggia attraverso un mezzo trasparente, ad esempio l'aria. Se sul suo cammino incontra un nuovo mezzo trasparente, ad esempio acqua o vetro, nel passaggio dall'uno all'altro mezzo il raggio subisce una deviazione abbastanza netta. Si dice in tal caso che il raggio viene rifratto.
Ammettiamo che ci sia una tappo di sughero sull’acqua : se provochiamo un onda di lambda grossa il tappo balla su e giù, se invece la lambda è piccola il tappo rappresenta un ostacolo e l’onda viene riflessa. Così accade per il cielo e la luce : quando il sole è alto nel cielo noi la vediamo bianca perché ci arriva tutta la luce, quando invece si è al tramonto la luce del sole deve attraversare uno strato di atmosfera maggiore e quindi il sole diventa rosso.
I corpi che si lasciano attraversare dalla luce se la visione è nitida, sono detti trasparenti, se sono attraversati ma non in modo nitido sono detti traslucidi, se invece non si lasciano attraversare sono detti opachi. La trasparenza dipende dallo spessore. Qualsiasi sostanza sottile riesce ad essere attraversata dalla luce. L’esperienza dimostra che la luce si propaga prevalentemente in linea retta, un lampione è un esempio di ciò : se la sorgente è puntiforme si nota subito la zona illuminata e quella in ombra.
Se la sorgente invece è estesa esistono zone in ombra e illuminate ma anche zone semi-illuminate dette in penombra. La lunghezza della zona in ombra è relazionabile alla lunghezza della sorgente.
Se si studia la luce emessa dal punto in vista delle frequenze si fa della spettroscopia ( emissione a assorbimento in base al fatto che il corpo assorbe e emette luce ). Se si studia la luce dal punto di vista energetico si fa della fotometria ( che è una branca della radiometria, che si occupa di studiare ogni tipo di onde elettromagnetiche ).
In radiometria si usano le unità di misura dell’S.I.
Una sorgente di luce emette una certa energia di P emessa al secondo. Come in acustica, in fotometria ci sono grandezze espresse in unità diverse dell’ S.I.
La potenza di emissione viene definita in lumen e considerando la lunghezza d’onda minima ( 540 nm ) se una potenza di 1 Watt emette con lambda 540 nm essa emette con potenza di 600 lm ( lumen ).
La brillantezza di una sorgente si misura in candela / metri quadri ovvero anche detti nit ( nt ).
La brillantezza del sole è di 2x 10^ 9 nt , mentre quella della luce piena è di 3x10 ^ 3 nt.
L’occhio raggiunge il massimo di sopportazione a 10^8 nt.
Il miraggio : a causa di temperature elevate dell’aria nello strato terreno la densità dell’aria si abbassa e quindi i raggi arrivano al terreno e vengono riflessi dagli oggetti che incontrando strati di aria più densi creano delle immagini fasulle chiamate miraggi.
Domande da interrogazione
- Qual è il fenomeno che si verifica quando un raggio luminoso passa da un mezzo trasparente a un altro?
- Come si comporta la luce quando il sole è alto nel cielo rispetto al tramonto?
- Qual è la differenza tra materiali trasparenti, traslucidi e opachi?
- Quali sono le unità di misura utilizzate in fotometria per la potenza di emissione luminosa?
- Cosa causa il fenomeno del miraggio?
Quando un raggio luminoso passa da un mezzo trasparente a un altro, subisce una deviazione netta chiamata rifrazione.
Quando il sole è alto nel cielo, la luce appare bianca perché ci arriva tutta la luce; al tramonto, attraversa uno strato di atmosfera maggiore e appare rossa.
I materiali trasparenti lasciano passare la luce in modo nitido, i traslucidi la lasciano passare ma non in modo nitido, mentre gli opachi non la lasciano passare.
In fotometria, la potenza di emissione luminosa è misurata in lumen, e la brillantezza in candela/metro quadro o nit.
Il miraggio è causato da temperature elevate che riducono la densità dell'aria vicino al suolo, facendo riflettere i raggi luminosi e creando immagini fasulle.
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