Concetti Chiave
- La luce è essenziale per la visione del mondo, propagandosi da fonti luminose come il Sole, lampadine e fulmini, e illuminando oggetti non luminosi.
- La luce è composta da fotoni e si comporta come un'onda elettromagnetica, visibile grazie alla sua lunghezza d'onda percepita dai nostri occhi.
- L'anno-luce è una misura di distanza che indica quanto spazio copre la luce viaggiando nel vuoto per un anno, non un'unità di tempo.
- La luce subisce deviazioni quando passa attraverso mezzi diversi, come l'acqua, rendendo gli oggetti visibili in modo leggermente deformato.
- La luce solare viaggia in linee rette, subendo riflessioni e rifrazioni quando incontra ostacoli specifici lungo il suo percorso.
Indice
Luce e visione del mondo
La luce è ciò che più è indispensabile per vedere il mondo intorno. Si vede perché esiste la luce che si propaga dai corpi luminosi o sorgenti per tutto lo spazio intorno, andando a “colpire” anche gli oggetti non luminosi ma così illuminati, e visibili a noi.
Esempi corpi luminosi (=che danno luce):
Sole, lampadine, fuoco, organi luminescenti dei pesci, fulmine.
Esempi corpi illuminati (=che ricevono luce):
tutto il resto.
Natura della luce
Non è qualcosa di astratto, esiste, e la vediamo! La luce è un insieme di particelle detti fotoni, che come le onde, si diffonde in tutte le direzioni (quindi nello spazio 3D) nella traiettoria di un’onda. E’ un’onda elettromagnetica. Questa onda al contrario delle altre è visibile a noi (attraverso i colori) grazie alla sua lunghezza d’onda, fatta in modo da essere percepita da noi, o meglio i nostri occhi si sono evoluti per percepirla. Per avere informazioni in più su cosa è la luce, ecco esempi di interazione fra noi ed essa.
Anno-luce e velocità della luce
Anno-luce: se la luce è un’onda e viaggia, avrà anche una velocità, quindi un tempo e una distanza percorsa. Dato che viaggia molto velocemente (nel vuoto, c=300000 km/s), per convenzione si usa il termine anno-luce per indicare una distanza, cioè quella che impiega la luce che viaggia nel vuoto in un tot. di tempo, l’anno. Siccome tale distanza è molto elevata non si esprime in km ma in anno-luce, che quindi ricordiamo non è un’unità di tempo. Esiste davvero l’anno-luce: dal Sole alla Terra lo spazio è considerato “il vuoto”, che non è solo qualcosa di simulato in laboratorio.
Diffusione della luce nell'acqua
Oggetti in un bicchiere d’acqua: un esempio di ostacolo alla libera diffusione dell’onda luminosa nell’aria è la sua “entrata” in acqua. Anche l’acqua è un liquido trasparente, così la luce può penetrarvi e viaggiarci dentro, ma le molecole di gas dell’aria non sono uguali a quelle dell’acqua: è la stessa differenza che accade al corpo umano tra il camminare nell’aria e camminare con le gambe immerse nell’acqua. Anche la luce subisce difficoltà nella sua traiettoria e perciò da fuori vediamo gli oggetti nel bicchiere un po' deformi rispetto al normale. Ancora i raggi sono rettilinei ma deviati.
Raggi solari e traiettoria della luce
Luce dal sole: ogni volta che facciamo una foto e questo è a mezzogiorno in alto nel cielo, vediamo che nella foto escono i raggi luminosi diritti. Allo stesso modo, se facciamo una passeggiata nel bosco e da “sopra” arriva luce diritta che sorpassa le foglie arrivando al suolo. Ecco scoperto: l’onda della luce segue linee rette nel suo viaggio. Quando e se incontra particolari ostacoli: riflessione e rifrazione.
Domande da interrogazione
- Cos'è la luce e come si propaga?
- Qual è la differenza tra corpi luminosi e corpi illuminati?
- Cosa rappresenta l'anno-luce e come si utilizza?
- Come interagisce la luce con l'acqua e quali effetti produce?
La luce è un insieme di particelle chiamate fotoni che si diffondono in tutte le direzioni come un'onda elettromagnetica. È visibile grazie alla sua lunghezza d'onda, che i nostri occhi sono evoluti per percepire.
I corpi luminosi, come il Sole e le lampadine, emettono luce, mentre i corpi illuminati, come gli oggetti intorno a noi, ricevono luce e diventano visibili.
L'anno-luce è una misura di distanza che indica quanto spazio percorre la luce nel vuoto in un anno. Non è un'unità di tempo, ma di distanza, usata per descrivere grandi distanze nello spazio.
Quando la luce entra in acqua, subisce deviazioni a causa delle diverse molecole rispetto all'aria, causando una visione deformata degli oggetti immersi, simile alla difficoltà di camminare in acqua rispetto all'aria.
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