Riflessione e Specchi

L'ottica geometrica studia la luce come se viaggiasse in linea retta attraverso raggi luminosi. Questo approccio funziona benissimo per capire specchi e lenti, anche se ignora fenomeni più complessi come interferenza e diffrazione.

Quando la luce colpisce uno specchio, segue le leggi della riflessione: il raggio che arriva e quello che rimbalza stanno sullo stesso piano, e l'angolo di incidenza è uguale all'angolo di riflessione $i = i'$. È come quando fai rimbalzare una palla contro un muro!

Gli specchi sferici sono più interessanti di quelli piani. Quelli concavi (curvi verso l'interno) concentrano la luce, mentre quelli convessi (curvi verso l'esterno) la disperdono. Per calcolare dove si forma l'immagine usi la legge dei punti coniugati: 1/p + 1/q = 1/f, dove p è la distanza dell'oggetto e q quella dell'immagine.

💡 Ricorda: Le immagini possono essere reali (si formano davvero) o virtuali (sembrano esserci ma sono create dai prolungamenti dei raggi).

Rifrazione e Lenti

La rifrazione succede quando la luce passa da un materiale all'altro, come dall'aria all'acqua. Il raggio luminoso cambia direzione seguendo una regola precisa: sin i/sin r = n₂/n₁, dove n è l'indice di rifrazione di ogni materiale.

L'indice di rifrazione assoluto $n = c/v$ ti dice quanto un materiale rallenta la luce rispetto al vuoto. Più è alto, più la luce rallenta e si piega. L'acqua ha n ≈ 1,33, il vetro circa 1,5.

Quando l'angolo di rifrazione diventa 90°, si verifica la riflessione totale: tutta la luce rimbalza invece di passare attraverso. È il principio delle fibre ottiche!

Le lenti sfruttano la rifrazione per concentrare o disperdere la luce. Quelle convergenti (più spesse al centro) fanno convergere i raggi, mentre quelle divergenti (più sottili al centro) li allontanano. Anche qui vale la formula di Huygens: 1/p + 1/q = 1/f.

🔍 Trucco: Per ricordare le lenti convergenti, pensa agli occhiali per leggere - ingrandiscono concentrando la luce!