LUCE |
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ESPERIMENTO 9 Considerazioni Allora il fenomeno che osserviamo nella piscina lo possiamo spiegare pensando che l'acqua si comporta come lo specchio del nostro esperimento 8. In base alle nostre osservazioni un corpo per comportarsi da specchio deve possedere una superficie liscia e levigata e al tempo stesso essere opaco o comunque non del tutto trasparente. Abbiamo notato l'immagine della candela che sembrava trovarsi nello specchio. PROBLEMA 1 Dove si trova l'immagine riflessa da uno specchio? Ipotesi di lavoro (in seguito ad alcuni giochi geometrici) Con una matita, uno specchio e un foglio quadrettato, abbiamo osservato che se mettiamo una matita di fronte allo specchio posto verticalmente sul foglio quadrettato, a quattro quadretti da esso, nello specchio vediamo l'immagine a quattro quadretti dalla base dello specchio stesso. Se disegniamo una lettera o una figura tipo bandierina sul foglio quadrettato, vediamo l'immagine simmetrica nello specchio alla stessa distanza dalla base. Se scriviamo la parola rosso e la poniamo verticale di fronte ad uno specchio piano, leggiamo ossor con le s e la r capovolte e se scriviamo O T O... (vedi disegno 1)
disegno 1 Si tratta di figure simmetriche rispetto allo specchio. Studente: mio fratello piccolo va a cercare la sua immagine dietro lo specchio! Ha ragione allora! Materiale Specchio, foglio di carta millimetrata e/o centimetrata, oggetti vari. Procedimento
Osservazioni Ci siamo accorti che l'oggetto posto dietro completava in modo
preciso l'immagine che si vedeva nello specchio. L'oggetto che completava l'immagine (I)
si trovava alla stessa distanza dallo specchio dell'oggetto (O) posto davanti. CONCLUSIONI L'immagine prodotta da uno specchio piano non si può toccare o raccogliere su uno schermo, ma si trova dietro lo specchio. PROBLEMA 2 Come si concilia il modello di raggio con l'immagine posta dietro lo specchio? Ipotesi di soluzione e di lavoro Studente: quando orientiamo il vetro dell'orologio in modo da fargli ricevere la luce solare che entra dalla finestra vediamo la macchia di luce nella parete di fronte o nel soffitto. Allora il raggio di luce cambia direzione. Proviamo a vedere con un sottile fascio di luce che direzione assume. Materiale Specchio piano rettangolare con sostegno fissato sulla parete opaca, pennello di luce ottenuto con un faretto o una torcia opportunamente schermata, goniometro cartaceo. Procedimento
Osservazioni Il sottile fascio luminoso cambia direzione quando incontra lo specchio. Quando inviamo il pennello di luce secondo una direzione perpendicolare allo specchio, questo ritorna nella stessa direzione. Se il pennello forma con la base dello specchio un angolo molto acuto, esce dallo specchio formando con la base un angolo di uguale ampiezza. Gli angoli a e b hanno la stessa ampiezza, nei limiti degli errori sperimentali (vedi disegno 2)
disegno 2 Conclusioni
PROBLEMA 3 Queste osservazioni non spiegano come mai l'immagine è dietro lo specchio. Ipotesi di soluzione Quando ci guardiamo allo specchio o guardiamo un oggetto nello specchio, da quale direzione sembrano provenire gli stimoli luminosi? Studente: sembrano provenire dall'immagine posta dietro lo specchio. Ma non è possibile, perché se tolgo l'oggetto non mi arrivano più stimoli visivi, quindi i raggi provengono dalla sorgente, colpiscono l'oggetto arrivano allo specchio, vengono riflessi e ci danno l'illusione ottica di provenire da un'immagine posta dietro. Prendiamo uno specchio e cerchiamo di individuare il cammino dei raggi di luce con degli oggetti reali, ad esempio bastoncini di metallo uguali con una base piatta.
Materiale Tavoletta goniometrata, bastoncini più alti dello specchio, specchio piano rettangolare con base.
disegno 3 Procedimento
Osservazioni Se ricostruiamo il percorso con un disegno otteniamo la rappresentazione che segue:
disegno 4 Conclusioni L'immagine che noi osserviamo, che non è reale, è posta nella posizione che si ottiene se prolunghiamo i raggi riflessi dallo specchio. |
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