La rifrazione

La Rifrazione

Trovandoti a mare avrai notato che le tue gambe sott’acqua sembrano spezzate, allo stesso modo vedi una posata parzialmente immersa in un bicchiere d’acqua o un legno infilato in un secchio d’acqua.

Tale fenomeno prende il nome di rifrazione della luce, e consiste nel fatto che, passando da un mezzo all’altro, ad esempio dall’aria all’acqua, la luce devia. Quando il sole è basso sull’orizzonte i suoi raggi vengono deviati in modo non trascurabile nel momento in cui entrano nell’atmosfera terrestre, cioè passano dal vuoto all’aria, per cui una persona può vedere il sole anche se è già tramontato dietro una montagna.

Caso di studio

Il fenomeno si spiega così: se la luce passando da un mezzo all’altro diminuisce di velocità, tende ad avvicinarsi alla perpendicolare (normale) nel punto di incidenza. Tale differenza di velocità è dovuta alla diversa densità delle sostanze.

Noi sappiamo che la luce ha , nel vuoto, una velocità c = 300.000 Km/sec

Quando un raggio luminoso passa dal vuoto ad una sostanza A , tiene una velocità di propagazione v_a< C , secondo la relazione v_a= C/n_A dove n_A è un numeretto che indica l’indice di rifrazione assoluto di quella sostanza. Da quella relazione discende che n_Av_a= C (il prodotto dell’indice assoluto di rifrazione di una sostanza per la velocità di propagazione della luce nella stessa sostanza deve essere uguale alla velocità della luce nel vuoto).

Possiamo dunque affermare, poiché c è una costante, che la velocità di propagazione della luce in una sostanza è inversamente proporzionale all’indice di rifrazione assoluto di tale sostanza.

· L’indice di rifrazione assoluto del vuoto è uguale ad 1 (c/c)

· L’indice assoluto di rifrazione di qualsiasi sostanza è sempre maggiore di 1 ( n_A=C/v_a )

Costruiamo le formule

Quindi chiameremo indice di rifrazione (relativo) di una sostanza B rispetto alla sostanza A il rapporto

nAB=nB /nA cioè il rapporto tra i loro indici di rifrazione assoluti.

Esperimento

La moneta che galleggia

Occorrente:

vaschetta larga e bassa non trasparente (nell'immagine è trasparente per evidenziare gli effetti della luce)

una moneta

acqua

Disporre la vaschetta su un tavolo e la moneta sul fondo, come mostrato in figura. Allontanarsi da essa e abbassarsi fino a che il bordo della vaschetta non ne impedisca la visibilità. Quindi chiedere ad altri di riempire lentamente la vaschetta d'acqua. All'improvviso la moneta sembrerà galleggiare sull'acqua pur restando sul fondo.

Come spieghi il fenomeno?

Segna sul quaderno la tua risposta e poi....

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