Fondamenti dell’ottica geometrica e ondulatoria

Il modulo riprende in modo più ampio i temi proposti per la Scuola Primaria. L’obiettivo è di riprodurre in laboratorio alcuni fenomeni fondamentali dell’ottica geometrica e ondulatoria con particolare attenzione all’aspetto corpuscolare (riflessione e rifrazione) e ondulatorio (interferenza e diffrazione) della luce, e ai fenomeni naturali derivanti dall’interazione della luce con la materia (arcobaleno, colore del cielo).

In particolare si presenteranno:

• Evidenze sperimentali della luce come particella, la luce segue una traiettoria definita (raggio):
  • Leggi di Snell,
  • Applicazione delle leggi di Snell: funzionamento di lenti e specchi (riflessione e rifrazione),
  • Applicazione delle leggi di Snell: funzionamento delle fibre ottiche (angolo limite).
• Evidenze sperimentali della luce come onda. Interferenza, diffrazione, polarizzazione, colore (lunghezza d’onda):
  • Modello di onde meccaniche,
  • Interferenza,
  • Diffrazione,
  • Polarizzazione.
• Recupero del concetto di raggio in ambito ondulatorio:
  • Principio di Huygens-Fresnel.
• Le proprietà della luce alla base dei fenomeni naturali:
  • L’arcobaleno (rifrazione, riflessione e dispersione),
  • Il colore del cielo (diffusione),
  • Il colore degli oggetti e delle ombre (sintesi dei colori e diffusione).