Ottica geometrica: differenze tra le versioni

Versione delle 00:01, 12 dic 2023

Versione attuale delle 19:56, 31 mag 2025

(8 versioni intermedie di 6 utenti non mostrate)

Riga 1:

[[File:Optics_from_Roger_Bacon's_De_multiplicatone_specierum.jpg|thumb|upright=1.8|Disegno deldal ''De multiplicatione specierum'' di [[Ruggero Bacone]] (XIII secolo), rappresentanteche illustra il fenomeno della rifrazione della luce da parte di un contenitore vitreo e sferico colmo d'acqua.]]

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]]. ed èÈ possibile dare una spiegazione approssimata, ma sufficiente in molti casi, del funzionamento di [[specchio|specchi]], [[prisma|prismi]], [[lente|lenti]] e dei sistemi ottici costruiti con essi.

== Descrizione ==

Riga 9:

=== 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.

Lo stesso comportamento varrà a posteriori all'interno di qualsiasi mezzo omogeneo.

=== Leggi della riflessione ===

Riga 18 ⟶ 16:

* forma con tale perpendicolare un angolo con la stessa ampiezza e verso opposto di quello formato dal raggio incidente.

=== Leggi della rifrazione ([[Legge di Snell]]) ===

La ''rifrazione'' è il fenomeno per cui una congruenza ortogonale di raggi che attraversa una superficie di discontinuità (contatto tra due materiali diversi) viene deviata.

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:

Riga 31 ⟶ 29:

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 (θ₁>arcsen(n₂/n₁)), 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.