Ottica geometrica: differenze tra le versioni
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[[File:Optics_from_Roger_Bacon's_De_multiplicatone_specierum.jpg|thumb|upright=1.8|Disegno
L{{'}}'''ottica geometrica''' è la più antica branca dell'[[ottica]]: essa studia i [[fenomeno|fenomeni]] ottici assumendo che la [[luce]] si propaghi mediante ''[[raggi di luce|raggi]]'' rettilinei. Dal punto di vista dell'ottica ondulatoria essa è valida quando la luce interagisce solo con oggetti di dimensioni molto maggiori della sua [[lunghezza d'onda]].
Con questa condizione, gli unici fenomeni rilevanti sono la propagazione rettilinea, la [[riflessione (fisica)|riflessione]] (speculare o diffusa, quest'ultima detta anche diffusione) e la [[rifrazione]].
== Descrizione ==
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=== Legge della propagazione rettilinea ===
La legge afferma che nel vuoto la luce si propaga lungo linee rette. La prima formulazione di questo principio è dovuta a [[Euclide]] nella sua ''[[Ottica (Euclide)|Ottica]]'', anche se il concetto di [[vuoto (fisica)|vuoto]] associato al [[moto rettilineo]] degli [[Atomo|atomi]] venne introdotto circa due secoli prima da [[Democrito]]. Lo stesso comportamento varrà a posteriori all'interno di qualsiasi mezzo omogeneo.
=== Leggi della riflessione ===
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* forma con tale perpendicolare un angolo con la stessa ampiezza e verso opposto di quello formato dal raggio incidente.
=== Leggi della rifrazione (
La ''rifrazione'' è il fenomeno per cui una
Le leggi della rifrazione ([[Legge di Snell]]) affermano che
* Il raggio uscente si trova sul piano definito dal raggio entrante e dalla perpendicolare alla superficie nel punto di contatto.
* Le ampiezze degli angoli formati dai due raggi rispetto alla perpendicolare alla superficie sono collegate dalla relazione:
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:<math>n_1 \sin\theta_1=n_2\sin\theta_2</math>
dove i valori di ''n'' ([[indice di rifrazione]]) dipendono dai materiali di cui sono costituiti i mezzi e dal colore della luce.
Nei fenomeni di rifrazione oltre al raggio rifratto, c'è sempre anche un raggio riflesso.
Nel caso in cui il raggio provenga dal mezzo con indice di rifrazione maggiore, con un angolo tale che l'angolo uscente dovrebbe essere maggiore di 90 gradi (θ<sub>1</sub>>arcsen(n<sub>2</sub>/n<sub>1</sub>)), il raggio rifratto non è presente e tutta la luce viene riflessa (''riflessione totale''). È tuttavia necessario che l'indice di inclinazione n1 sia maggiore dell'indice di inclinazione n2.
Tutte e tre le leggi dell'Ottica Geometrica sono deducibili dal [[principio di Fermat]], se si assume che l'indice di rifrazione sia inversamente proporzionale alla [[velocità della luce]] nel mezzo considerato.
Gli indici di rifrazione sono definiti dalla legge precedente a meno di una costante moltiplicativa. Essi sono determinati convenzionalmente assumendo uguale a 1 l'indice di rifrazione del vuoto; sapendo che la velocità della luce è massima nel vuoto, ne segue che l'indice di rifrazione di tutte le altre sostanze è maggiore di 1.
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* {{en}} J. L. Synge ''[https://www.archive.org/details/geometricaloptic029362mbp Geometrical Optics: An Introduction To Hamilton's Method]'' (Cambridge University Press, 1937)
* {{en}} [[Bruno Rossi]], ''Optics'', Reading, Usa & London, England, Addison-Wesley, 1957, Chapter 1.
==Voci correlate==
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== Collegamenti esterni ==
* {{Collegamenti esterni}}
* [https://groups.ijclab.in2p3.fr/simulations-pour-cours-de-physique//2016/03/04/optics/ Simulazione dei principali dispositivi di ottica geometrica. In inglese, Università Paris XI]
{{Controllo di autorità}}
{{portale|Fisica}}
[[Categoria:Ottica geometrica| ]]
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