Programma scuole superiori

Programma scuole superiori

Modulo 1: Rifrazione
Lezione introduttiva sulla propagazione di luce nei materiali
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  • Condizioni di continuità sulla superficie “rifrangente”
  • Riflessione totale interna
  • Angolo di Brewster
  • Indice di rifrazione come proprietà variabile (stress, temperatura, polarizzazione, colore)

Dimostrazioni dei fenomeni relativi alla rifrazione

  • Rifrazione sulla superficie piatta e sferica – lente
  • Riflessione totale interna : prisma “roof” e “cube corner”, come ci vedono i pesci
  • n(lambda) – spettro cromatico
  • n(temperatura) – flussi termici in acqua
  • n(stress/polarizzazione) – fenomeni elastoottici, birifrangenza

Modulo 2: Diffrazione
Introduzione al principio di Huygens ampiezza complessa
Esperimenti in laboratorio

  • Diffrazione su una fessura – misura della lunghezza d’onda/della fessura
  • Diffrazione su una fessura doppia – misura della separazione delle fessure
  • Diffrazione Fresnel su un foro e sull’anello – camera OSCURA
  • Diffrazione su un reticolo e altre strutture diffrattive – la trasformata di Fourier

Modulo 3: Interferenza
Introduzione alla somma di numeri complessi, fase e intensità di luce
Esperimenti in laboratorio

  • Interferometro Fizeau – Misura di raggio di curvatura di una superficie sferica
  • Allineamento di un interferometro Sagnac in luce bianca
  • Allineamento di un interferometro Twyman-Green in luce laser – polarizzazione
  • Utilizzo della lastrina di Murthy per collimare un fascio laser

Modulo 4: Ottica strumentale di base
Introduzione ai sistemi ottici: lunghezza focale, apertura, pupilla, ingrandimento
Esperimenti in laboratorio

  • Costruzione di un telescopio di Galileo e di Keplero, pupilla, immagine reale, vigneting
  • Lente d’ingrandimento – sistema telecentrico, ingrandimento, misure ottiche
  • Costruzione di microscopio ottico
  • Costruzione di un proiettore

Modulo 5: Colore
Introduzione
Esperimenti in laboratorio

Origine della sensazione di colore

  • Illuminazione: Variazione del colore con la sorgente luminosa
  • Soggettività della visione: Tavole di Ishihara: daltonismo
  • Effetto della geometria di osservazione: texture – gloss
  • Proprietà degli oggetti colorati: Metamerismo

Perchè vediamo a colori?

  • Scomposizione della luce visibile:  Prisma – disco di Newton – filtri  colorati – arcobaleno
  • Colori fondamentali additivi e sottrattivi: Ombre colorate – combinazione dei colori fondamentali

Come si misura il colore? – Dal colore osservato a quello misurato

  • Principio di funzionamento dello spettrofotometro – utilizzazione di spettrofotometri reali
  • Osservazione e misura dello spettro di vari oggetti e sorgenti luminose – taratura di uno spettrometro

Al di là del colore misurato – Fenomeni percettivi e illusioni visive

  • Fenomeni di contrasto: Contrasto simultaneo – contrasto cromatico – bande di Mach
  • Fenomeni di adattamento; persistenza dell’immagine; costanza del colore
  • Punto cieco della retina; colori soggettivi