presentazione luce
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progetto della scuola media di Corniglio (PR)TRANSCRIPT
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LA LUCE
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La luce è una forma di energia che ci permette di vedere forme, colori, dimensioni e caratteristiche di ciò
che ci circonda.
Vedere un oggetto significa ricevere la luce che esso trasmette ai nostri
occhi.
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Alcuni corpi, chiamati sorgenti luminose primarie, emettono luce
propria.
La maggior parte dei corpi, però non emette luce propria ma la
riflette; si parla in questo caso di corpi illuminati (o sorgenti
luminose secondarie)
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Le sorgenti luminose primarie possono essere:
• naturali
• artificiali, cioè costruite dall’uomo
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In base alla possibilità di essere “attraversati” dalla luce, i corpi
illuminati possono essere classificati in:
• trasparenti • opachi
• traslucidi
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se, come il vetro, si lasciano
attraversare dalla luce e permettono così di vedere gli
oggetti che stanno dietro di loro
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se, come il legno, non
lasciano passare la luce creando dietro
di loro una zona scura,
non illuminata, detta ombra.
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se, come il vetro smerigliato,
lasciano passare in parte la luce ma
non permettono di distinguere
nitidamente gli oggetti che stanno
dietro di loro.
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Ombra e penombra sono una conferma del fatto che la luce si
propaga in linea retta.
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In realtà non esistono corpi completamente trasparenti e corpi completamente opachi.
La trasparenza o l’opacità di un corpo non dipende infatti solo dalla sua
natura ma, ad esempio, anche dal suo spessore.
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In generale, possiamo dire che quando un raggio di luce colpisce
un corpo, subisce la “sorte” illustrata nel seguente schema:
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• Una parte della luce viene riflessa e rimandata indietro dalla superficie del corpo.
• Una parte della luce penetra nel corpo, viene assorbita e trasformata in altre forme di energia come quella termica. in .
• Una parte della luce penetra nel corpo, viene trasmessa e quindi esce dal corpo.
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Quando un raggio di luce incontra un ostacolo opaco esso può essere:
• riflesso • diffuso• assorbito
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Se la superficie del corpo opaco è liscia e levigata (come quella di uno
specchio) allora il raggio di luce “rimbalza” e torna indietro.
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Il fenomeno della riflessione avviene secondo due leggi:
• il raggio incidente, la normale e il raggio riflesso giacciono sullo stesso piano;
• l’angolo d’incidenza è uguale all’angolo di riflessione.
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Se la superficie del corpo opaco è scabra (non perfettamente levigata)
allora ogni raggio luminoso viene riflesso in direzioni diverse. In questo
caso si parla di diffusione.
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Se la superficie è quella di un corpo nero allora il raggio di luce non è
né riflesso né diffuso ma assorbito.
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Naturalmente nessun corpo reale si comporta in assoluto come un
perfetto riflettore, un perfetto diffusore o un perfetto assorbente ma i tre fenomeni sono presenti in
misura più o meno importante contemporaneamente.
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Quando un raggio di luce incontra un ostacolo trasparente esso viene
rifratto (e in parte riflesso).
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Quando un raggio di luce passa da un oggetto trasparente ad un altro sempre trasparente ma di diversa intensità, il raggio di luce subisce
una deviazione.
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Anche la rifrazione, come la riflessione avviene secondo due leggi:
• il raggio incidente, la normale e il raggio riffratto giacciono sullo stesso piano;
• se un raggio di luce passa da un mezzo meno denso ad uno più denso (per esempio aria – acqua), l’angolo di rifrazione è minore rispetto all’angolo di incidenza.
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Al contrario, se un raggio di luce passa da un mezzo più denso ad uno meno denso (per
esempio acqua – aria), l’angolo di rifrazione è maggiore rispetto all’angolo di incidenza.
Il raggio luminoso cambia direzione perché cambia la velocità di propagazione della luce.
La velocità della luce diminuisce all’aumentare della densità del materiale che attraversa.
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Nel vuoto, dove la densità è pari a zero, la velocità della luce è
massima e raggiunge i 300000 km/s.
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Luce e colori
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Gli oggetti che ci circondano solitamente si presentano con un
colore ben definito.
Questo potrebbe farci pensare che il colore sia una proprietà esclusiva
e costante degli oggetti stessi.
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In realtà, il colore degli oggetti dipende da diversi fattori :
• dal tipo di illuminazione a cui sono sottoposti;• dalla fisiologia dell’occhio umano
e del cervello;• dalla natura stessa dell’oggetto.
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La luce bianca del Sole (o delle
lampadine che utilizziamo in casa nostra) è in realtà
una luce policromatica cioè formata da tanti
colori.
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Scomponendo la luce “bianca” con un prisma si ottiene uno spettro di 7 colori: i
sette colori dell’arcobaleno (rosso, arancio, giallo, verde, azzurro, indaco e
violetto).
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La visione del colore di un oggetto avviene perché il nostro occhio è colpito dalla luce di quel colore proveniente da quell’oggetto.
Un oggetto appare quindi di un certo colore ( per esempio verde) perché
quando viene colpito dalla luce bianca riflette il proprio colore (verde) e
trattiene i rimanenti.
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Se illuminiamo un oggetto con una luce monocromatica dello stesso colore dell’oggetto questa viene riflessa totalmente e l’oggetto ci
appare di quel colore.
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Un oggetto colpito da una luce monocromatica di colore differente dal proprio ci apparirà nero perché
la luce che lo colpisce viene completamente assorbita.
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Un oggetto bianco colpito da una luce monocromatica di colore differente ci apparirà di quel
colore perché gli oggetti bianchi hanno la proprietà di riflettere tutti
i colori di cui sono investiti.
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Tra i sette colori della luce il rosso, il verde e il blu sono considerati primari in quanto
non possono essere generati da altri colori.
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I colori secondari (arancio, verde e viola) si ottengono mescolando due
primari in parti uguali.
Mescolando due primari in quantità diverse, si ottiene un colore terziario.
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Il bianco e il nero
• Un corpo ci appare bianco perché riflette in tutte le direzioni i raggi colorati che compongono la luce bianca.
• Un corpo ci appare nero perché assorbe tutte le radiazioni della luce e non ne restituisce alcuna.