Programma scuole superiori

Programma scuole superiori

Modulo 1: Rifrazione
Lezione introduttiva sulla propagazione di luce nei materiali.

• 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