Riflessione della luce e specchi piani

STRUTTURA DEL VIDEO E SCELTE DI LAYOUT

Il video consta principalmente di quattro parti:

– una breve introduzione con la sola voce narrante che presenta l’esperimento e indica il materiale occorrente;

– l’illustrazione delle modalità con cui si appronta l’apparato sperimentale: in questa sezione si è deciso di far scorrere le foto dei vari passaggi con annessa spiegazione per realizzarli;

– l’esperimento vero e proprio, al termine del quale si delinea la legge verificata;

– una sezione in cui si ampliano le considerazioni scaturite dall’esperimento e si spiega, con l’aiuto di una figura, come il nostro occhio ricostruisce le immagini attraverso uno specchio piano.

Si è optato per un esperimento ad un solo specchio, in modo tale da renderlo di più facile comprensione e più agevolmente realizzabile. Viene considerato quindi anche adatto a persone più giovani.

CONTENUTI TEORICI ESPOSTI

La riflessione è il fenomeno fisico per cui un raggio di luce, incontrando una superficie riflettente (specchio), devia la sua traiettoria secondo il seguente principio (verificato nell’esperimento proposto nel video):

il raggio direttamente proveniente dalla sorgente (raggio incidente) colpisce lo specchio piano formando un certo angolo – detto angolo di incidenza – con la retta normale (cioè perpendicolare) al piano dello specchio nel punto di incidenza. Da qui il raggio viene riflesso e si nota empiricamente che il raggio riflesso si trova sul medesimo piano del raggio incidente e della retta normale, con la quale forma un angolo congruente a quello di incidenza.

Quando un oggetto viene posto davanti a uno specchio piano, se ne forma una immagine riflessa simmetrica all’oggetto rispetto allo specchio: ha le stesse dimensioni e la stessa orientazione dell’oggetto e si trova alla sua stessa distanza dallo specchio. Questo tipo di immagine è definita virtuale perché formata dall’intersezione dei prolungamenti dei raggi riflessi oltre lo specchio.

ASPETTO SPERIMENTALE

Materiale occorrente

  • un puntatore laser
  • uno specchio piano
  • alcuni fogli di carta
  • una matita
  • un goniometro
  • scotch

Procedimento

Fissato lo specchio perpendicolarmente al foglio, si determina su quest’ultimo un punto, che sarà poi il punto d’impatto del laser sullo specchio. A partire da questo punto si tracciano la normale allo specchio e due semirette formanti con essa angoli congruenti da parti opposte (ci si può aiutare con il goniometro), che rappresentano il raggio incidente e il raggio riflesso. Si può ripetere la procedura scegliendo anche altre coppie di angoli. Successivamente si disegna un semicerchio che ha come centro il punto prima indicato e si individuano su di esso le intersezioni con le semirette precedentemente tracciate. Poi si fissa un altro foglio verticalmente, lungo una metà del semicerchio. Infine si accende il laser, disponendolo in modo che segua una delle semirette disegnate lungo il quarto di circonferenza dove non è applicato il foglio, puntando verso il centro del cerchio. Si osserva che dopo la riflessione sullo specchio il laser incontra il semicerchio esattamente in corrispondenza della semiretta simmetrica rispetto alla normale, confermando la legge della riflessione.

Nella parte finale si descrivono le modalità secondo cui il nostro occhio ricostruisce le immagini attraverso uno specchio piano, ricavate dal precedente esperimento. In particolare, i raggi luminosi fuoriuscenti dai vari punti dell’oggetto rimbalzano sullo specchio arrivando al nostro occhio, secondo la legge prima descritta. In questo modo abbiamo l’illusione di osservare un’immagine (virtuale) oltre lo specchio.

SITOGRAFIA

https://www.chimica-online.it/fisica/riflessione.htm

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