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Riflessione e rifrazione sono due fenomeni che avvengono nella trasmissione di onde elettromagnetiche ( luce, suono, etc.). La riflessione è quando la luce rimbalza su un oggetto. Se la superficie è liscia e lucida, come vetro, acqua o metallo lucido , la luce si rifletterà con la stessa angolazione con cui ha colpito la superficie. Se mettete una matita in un bicchiere pieno d’acqua avrete la sensazione che la matita si pieghi nell’acqua. La ragione di questo fenomeno risiede nella rifrazione dei raggi luminosi, che passano attraverso due mezzi trasparenti, quali possono essere l’aria e l’acqua, e un raggio incidente che, provenendo dall’aria, incide sulla superficie di separazione tra l’aria e l’acqua. Parte del raggio incidente viene riflessa e una parte si propaga invece nell’acqua.
Riflessione e rifrazione della luce.
L’angolo di incidenza `e quello formato dal raggio incidente con la normale alla superficie di separazione (α ); l’angolo di rifrazione (β ) `e invece quello formato con la stessa normale dal raggio rifratto.
In generale, quando la luce investe una superficie levigata, parte di essa viene riflessa ed in parte viene rifratta. La direzione della luce riflessa forma con la normale alla superficie un angolo pari all’angolo di incidenza, il valore dell’angolo di rifrazione `e invece legato all’angolo di incidenza e alle caratteristiche dei due mezzi attraversati dalla luce.
Riflessione.
Legge della riflessione (o di Snell ): quando un raggio luminoso incontra una superficie riflettente torna indietro sotto forma di raggio riflesso
• il raggio incidente , il raggio riflesso e la normale alla superficie riflettente nel punto di incidenza giacciono su uno stesso piano
• l’angolo di incidenza `e uguale all’angolo di riflessione.
Rifrazione.
Un esperimento per dimostrare la rifrazione della luce. La moneta è nascosta da un bordo di una bacinella. La moneta compare riempiendo lentamente d’acqua la bacinella. I raggi luminosi cambiano direzione mentre passano dall’acqua all’aria.
Massa. Volume. Densità.
La massa di un corpo è la quantità di materia in esso contenuta.
Riflessione e rifrazione nulla.
Diffusione.
Le leggi della riflessione valgono anche se la superficie su cui incide la luce non è piana. In tal caso però le normali alla superficie hanno punto per punto direzioni diverse; pertanto anche i raggi luminosi vengono riflessi in varie direzioni e si dice che la luce viene diffusa dalla superficie.
Il fenomeno in cui tutta la luce viene riflessa nella stessa direzione è chiamato riflessione speculare. Su una superficie liscia e piana, la normale punta sempre nella stessa direzione; la luce viene quindi riflessa tutta con lo stesso angolo. L’immagine riflessa è quindi identica all’immagine originale . Se la luce è riflessa da una superficie irregolare allora si ha la riflessione diffusa. L’immagine riflessa è diversa da quella originale.
Uso della riflessione.
Lo specchio concavo è incavato come l’interno di una ciotola. Gli specchi per radersi, ad esempio, hanno questa forma; se ci osserviamo in uno specchio di questo genere la nostra faccia sembrerà piú grande del naturale. Solitamente si usano specchi concavi per i fari delle automobili, i proiettori e i telescopi a riflessione.
Uno specchio per il trucco di solito è a doppia faccia per la normale riflessione da un lato e per una visione ingrandita dall’altro. L’ingrandimento consente di eseguire operazioni di alta precisione, come strappare le sopracciglia e disegnare linee precise. La maggior parte degli specchi per il trucco offre una rotazione girevole di 360° in modo da poter applicare il trucco con qualsiasi angolazione desiderata.
Nello specchio convesso, di forma opposta al precedente, sporge in fuori. Se osserviamo una superficie convessa, ad esempio la parte posteriore di un cucchiaio d’argento, vedremo che essa non ingrandisce gli oggetti: la nostra faccia ci apparirà più piccola del naturale.
Gli specchi convessi sono utili quando si vuole visualizzare spazi piuttosto ampi su una piccola superficie, come avviene nei negozi o in prossimità di incroci pericolosi, e inoltre negli specchietti retrovisori.
Fenomeni dovuti alla diffusione.
Una parte della luce viene dispersa in tutte le direzioni quando colpisce particelle molto piccole come molecole di gas, che si trovano nell’atmosfera, o particelle molto più grandi come polvere o gocce d’acqua.