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Gli specchi

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Quando un raggio luminoso colpisce una superficie riflettente, si vede emergere dal punto in cui ha colpito �la superficie un altro raggio luminoso. Questo fenomeno prende il nome �di riflessione della luce.

LA RIFLESSIONE

LA LUCE

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Sperimentalmente, si osserva che valgono le seguenti leggi della riflessione.

  • Il raggio incidente, il raggio riflesso e la retta u perpendicolare alla superficie riflettente nel punto �di incidenza giacciono sullo stesso piano.
  • L’angolo di incidenza è uguale all’angolo di riflessione: i = R.

LA LUCE

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Un insieme di raggi luminosi che partono o convergono �in uno stesso punto viene detto fascio omocentrico

LA FORMAZIONE DELLE IMMAGINI

LA LUCE

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Se le direzioni dei raggi dopo la riflessione o la rifrazione �non convergono più in unico punto, non si forma alcuna immagine della sorgente.

LA LUCE

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Se dopo la riflessione o la rifrazione il fascio è ancora omocentrico, nel punto in cui convergono le direzioni �dei raggi deviati si forma un’immagine della sorgente.

LA LUCE

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L’immagine è reale se si incontrano i raggi luminosi, è virtuale se si incontrano i loro prolungamenti.

LA LUCE

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Per un osservatore che guarda la superficie riflettente �o rifrangente i raggi appaiono provenire dall’immagine �e non dalla sorgente.

LA LUCE

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L’immagine di una sorgente puntiforme prodotta �da uno specchio piano è virtuale e si trova alla stessa distanza della sorgente rispetto allo specchio.

GLI SPECCHI PIANI

LA LUCE

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La legge dei punti coniugati per uno specchio piano

Le posizioni di sorgente e immagine rispetto a uno specchio piano sono legate dalla relazione�

dove il segno meno indica che q è una quantità negativa perché l’immagine è virtuale.

LA LUCE

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Uno specchio sferico è costituito �da una superficie riflettente a forma �di calotta sferica. Se la superficie �riflettente è quella interna alla sfera �lo specchio si dice concavo, se è �quella esterna lo specchio si dice convesso.

GLI SPECCHI SFERICI

LA LUCE

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Se l’angolo di apertura dello specchio è abbastanza piccolo, i raggi riflessi convergono con ottima approssimazione in un punto, creando così un’immagine visibile della sorgente.

LA LUCE

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Quando un fascio di raggi luminosi paralleli all’asse ottico incide su uno specchio sferico, le direzioni di tutti i raggi riflessi convergono in un punto detto fuoco.

I raggi che partono dal fuoco dello specchio vengono deviati parallelamente all’asse ottico.

LA LUCE

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La distanza del fuoco dal vertice dello specchio è detta distanza focale e solitamente si indica con la lettera f. Indicando con R il raggio �di curvatura dello specchio, per uno specchio concavo la distanza focale è:

LA LUCE

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Per uno specchio convesso il fuoco è virtuale perché in esso convergono i prolungamenti dei raggi; la distanza focale ha perciò segno negativo:

LA LUCE

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La legge dei punti coniugati per uno specchio sferico

Per uno specchio sferico con distanza focale f, la posizione p della sorgente rispetto al vertice e la posizione q dell’immagine sono legate dalla relazione:

LA LUCE

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l rapporto tra l’altezza h' dell’immagine  prodotta da uno specchio e l’altezza h della sorgente AB è definito ingrandimento. Indicando l’ingrandimento con la lettera m, si può dimostrare che vale la seguente relazione:

LA LUCE

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L’ingrandimento è positivo se l’immagine è diritta (h' > 0), negativo (h' < 0) se è capovolta.

LA LUCE