Miraggio e effetto Fata Morgana
Struttura del video e scelte di layout:
Il video si compone di tre parti:
1. Breve spiegazione dei fenomeni ottici miraggio e fata Morgana
2. Tutorial su come riprodurre l’effetto miraggio
3. Tutorial su come simulare il fenomeno fata Morgana
Contenuti teorici esposti:
– Il miraggio è un fenomeno ottico atmosferico. Esso si verifica quando la luce attraversa strati d’aria di densità diversa, quindi con diverso indice di rifrazione, ossia incontra uno strato d’aria più caldo al suolo rispetto agli strati sovrastanti dove l’aria è più fredda ed ha una densità maggiore. In tal modo i raggi di luce subiscono una riflessione totale, per cui gli oggetti lontani appaiono come se fossero sospesi oppure come se si riflettessero su uno specchio d’acqua. Vi sono due tipi di miraggio: il miraggio inferiore e il miraggio superiore. Nel primo caso, la visione degli oggetti lontani è accompagnata da quella della loro immagine speculare posta inferiormente, come se l’oggetto fosse riflesso da uno specchio d’acqua. Nel secondo caso, invece, l’immagine viene riflessa superiormente come se fluttuasse sospesa nell’aria e può apparire dritta oppure rovesciata.
– L’ effetto Fata Morgana è un fenomeno di miraggio frequentemente osservato da chi dalle coste calabresi dello Stretto di Messina guardi verso le vicine coste della Sicilia. Il fenomeno è dovuto ad una variazione dell’indice di rifrazione dell’aria, prima crescente, poi decrescente, dal basso verso l’alto, dovuta a correnti d’aria sovrapposte, di temperatura diversa. Esso deriva dal sommarsi di diversi effetti di miraggio inferiore e superiore. Il fenomeno ottico prende il nome dalla fata Morgana della mitologia celtica, che conduceva i marinai a morte attirandoli con delle illusioni di castelli fantastici.
Aspetto sperimentale:
– Per il primo esperimento, ossia quello che riguarda l’effetto miraggio, occorreranno: un contenitore rettangolare trasparente alto e largo (meglio se stretto nel senso della profondità); dell’alcol denaturato; dell’acqua; un puntatore laser e una brocca per poter versare l’acqua nel contenitore rettangolare. Questi materiali sono facilmente reperibili nei supermercati ad eccezione del puntatore laser e del contenitore rettangolare, che si possono trovare in negozi fai da te.
– Per riprodurre l’effetto miraggio, simuleremo una stratificazione simile a quella degli strati d’aria, utilizzando due liquidi miscibili (acqua e alcol) aventi un diverso indice di rifrazione. Per prima cosa, bisogna versare nel contenitore trasparente uno strato di acqua di 3 0 4 cm e aggiungervi sopra con molta cautela uno strato di alcol altrettanto alto. In particolar modo bisogna far sì che l’alcol non si mescoli del tutto con l’acqua, ma che resti separato da una zona di concentrazione intermedia e graduale. In seguito, bisogna puntare il laser fra gli strati d’acqua e d’alcool, con un angolo diretto verso il basso, in questo modo si noterà una deviazione progressiva del raggio verso l’alto, che apparirà così incurvato.
– Per il secondo esperimento, ossia quello che riguarda il fenomeno fata Morgana, occorreranno gli stessi materiali del primo esperimento ad eccezione dell’alcool, che in questo caso sarà sostituito da sciroppo per granite oppure da aggiunta di zucchero.
– Per riprodurre il fenomeno fata Morgana, simuleremo una stratificazione come nel primo esperimento, ma al posto dell’alcol utilizzeremo lo sciroppo per granite. Innanzitutto, bisogna versare sul fondo del contenitore trasparente uno strato di acqua di 1 0 2 cm e aggiungervi dello sciroppo a cucchiaiate mescolando. In seguito, occorre versare lentamente uno strato di acqua pura sopra allo strato di sciroppo per formare il secondo strato, con uno spessore altrettanto alto. Anche in questo caso occorre far attenzione a non mescolare troppo i due fluidi, ma lasciare che si formi una zona di separazione a concentrazione intermedia e graduale. Se si punta il laser fra gli strati di sciroppo e d’acqua, con un’angolazione diretta verso l’alto, si noterà un fenomeno opposto al primo, ossia il raggio risulterà ancora incurvato da una deviazione progressiva, ma questa volta verso il basso.
Per maggiori informazioni e dettagli si consiglia di visitate il sito Miraggi e fate Morgane | Fisica: a scuola, ma non solo… (wordpress.com)
Avvertenze:
La luce diretta del laser può provocare danni alla retina. EVITARE DI PUNTARE IL LASER IN DIREZIONE DEGLI OCCHI.
Sitografia:
– miraggio in “Dizionario delle Scienze Fisiche” (treccani.it)
– miraggio nell’Enciclopedia Treccani
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