Ottica

Il gruppo di esperienze legate all’ottica consente di osservare particolari fenomeni quali: effetti di riflessione multipla, composizione e scomposizione dei colori, fluorescenza, funzionamento dell’occhio, illusioni ottiche …


Le ombre colorate

Cosa devi fare:

Produci ombre colorate avvicinandoti alla parete.

Cosa hai osservato:

  • La parete appare bianca, pur essendo illuminata da tre lampade colorate (verde, blu e rossa);
  • Un oggetto proietta sulla parete tre ombre colorate (magenta, giallo, ciano).

Come si spiega?

Il nostro cervello crea la sensazione del colore a partire da tre colori fondamentali: rosso, verde e blu. Una parete che diffonda tutti i colori nello stesso modo appare bianca se viene

illuminata con luci dei tre colori fondamentali di uguale intensità. Se l’intensità delle tre luci è diversa la parete apparirà colorata. Il colore dipende dalle intensità relative delle tre luci. Questo modo di ottenere i colori (per  sovrapposizione di luci) si chiama sintesi additiva e il rosso, il verde e il blu sono i colori fondamentali di tale tipo di sintesi. Un oggetto proietta sulla parete tre ombre (una per ciascuna lampada). La zona d’ombra della lampada verde è di color magenta: il magenta si ottiene sottraendo il verde dal bianco ed è prodotto dalla sovrapposizione dalle luci blu e rossa. Analogamente il giallo si ottiene sottraendo il blu dal bianco ed è prodotto dalla sovrapposizione delle luci verde e rossa, mentre il ciano si ottiene sottraendo il rosso dal bianco ed è prodotto dalla sovrapposizione delle luci verde e blu. Questo modo di ottenere i colori (per sottrazione di luci) si chiama sintesi sottrattiva e il magenta, il giallo e il ciano sono i colori fondamentali di tale tipo di sintesi.


  Modello di occhio

Cosa devi fare:

  • Accendi la luce e posiziona la piastrina in plexiglas con la scritta “eYe model” a varie distanze dall’occhio.
  • Per mezzo delle siringhe puoi mettere a fuoco l’immagine sul fondo dell’occhio (retina).
  • Agendo sulla vite posta sopra l’occhio modificane la forma (posizione A: occhio normale; posizione B: occhio ipermetrope; posizione C: occhio miope).

Cosa hai osservato:

Che cambiando la distanza dell’oggetto dall’occhio, cambia la sua messa a fuoco. Quando l’oggetto è troppo vicino all’occhio, non è più possibile metterlo a fuoco agendo sulle siringhe.

  • Con l’occhio ipermetrope, non è possibile mettere a fuoco gli oggetti vicini; in questa situazione è necessaria una lente correttiva di tipo convergente (più spessa al centro che ai bordi).
  • Con l’occhio miope, non è possibile mettere a fuoco gli oggetti lontani; in questa situazione è necessaria una lente correttiva di tipo divergente (più spessa ai bordi che al centro).

Come si spiega?

Per il suo funzionamento l’occhio utilizza una lente convergente (il cristallino) e un superficie fotosensibile (la retina) su cui si forma l’immagine prodotta dal cristallino. Poiché la distanza cristallino-retina è costante, la messa a fuoco di oggetti che si trovano a distanze diverse è ottenuta variando la forma (convergenza) del cristallino.

Nel modello questa funzione è svolta dalle siringhe. Quando l’oggetto è più vicino di una distanza minima (detta distanza della visione distinta), l’occhio non riesce più a metterlo a fuoco.

  • Occhio ipermetrope: l’immagine tende a formarsi dietro alla retina e l’occhio non riesce a mettere a fuoco gli oggetti vicini senza l’aiuto di una lente convergente.
  • Occhio miope: l’immagine tende a formarsi davanti alla retina e l’occhio non riesce a mettere a fuoco gli oggetti lontani senza l’aiuto di una lente divergente.