onde deformazione elastica vibrazioni che si propagano
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ONDEONDE
DEFORMAZIONE ELASTICA
VIBRAZIONI CHE SI PROPAGANO
Onde trasversali
Onde longitudinali
Direzione di vibrazione perpendicolarea quella di propagazione
Direzione di vibrazione parallelaa quella di propagazione
corda acqua
propagazione
vibrazione
propagazione
vibrazione
suono
T
1f
tsins)t(s 0
tT
2sins)t(s 0
T
2
)t(s
Ot
T
fT
v
kxsins)x(s 0
x2
sins)x(s 0
2
k
)x(s
Ox
fT
v
kxsins)x(s 0
x2
sins)x(s 0
2
k
tsins)t(s 0
tT
2sins)t(s 0
tkxstxs sin),( 0
T
txsins't
Txsins)t,x(s 2
2200
SUONOSUONO
distanza
IntensitàAmpiezza massima Massima alla sorgente e diminuisce con la dist.
Dipende dall’energia che passa attraverso una sezione unitaria in un secondo 2m
W
212
m
W110
percepibili dall’orecchio senza danno
010 I
Ilog10)dB(I
2m
WI 2
120 m
W10I
Tipo di suono Intensità(dB)
Limite di udibilità 0
Casa silenziosa 20
Casa in zona rumorosa 40-50
Normale conversazione 60
Ristorante affollato 70
Radio a tutto volume 80
Fabbrica rumorosa 70-90
Limite del dolore 140
CARATTERISTICHE DEL SUONOCARATTERISTICHE DEL SUONO
S
Frequenza fra 20 Hz e 20 KHz udibili dall’orecchio umano
(infrasuoni e ultrasuoni)Altezza
C:/STUDENTI/weblab/wave-form/waveforms_ita.htm
Moto armonico non sempliceanalisi di FourierArmonica fondamentaleMultipli dell’armonica fondamentale
TimbroForma dell’onda: numero e ampiezza delle armoniche che lo compongono
)(, 0 tkxsenEtxE
)(, 0 tkxsenBtxB c
B
E
2
kT
2
T
1
T
c
2
hEene
ONDE ELETTROMAGNETICHEMartedi 13 8.30-10.30
esercizi
LO SPETTRO ELETTROMAGNETICO
INTERFERENZA
INTERFERENZA
d
d
variando d
INTERFERENZA
variando
C:/STUDENTI/weblab/interf/INTERF
2,...)1, 0,(m )2
1(sin md
2,...)1, 0,(m sin md
Costruttiva: luce
Distruttiva: ombre
INTERFERENZA
d
d
msin
d
)2
1m(sin
1/06/06
DIFFRAZIONEDA UN OSTACOLO
DIFFRAZIONEDA UNA FENDITURA
rettilinea
2,...)1, (m sin a
m
POSIZIONE DEI MINIMI
C:/STUDENTI/weblab/sing-fend/slitdiff
2,...)1, (m a
m22.1sin
1 m primo minimo
a
22.1a
22.1sin minmin
DIFFRAZIONEDA UN FORO CIRCOLARE primo minimo
RISOLUZIONE
Criterio di RAYLEIGHIl massimo dell’una coincide
col minimo dell’altra
a
22.1mino
a
OTTICA GEOMETRICAOTTICA GEOMETRICA
COME VEDIAMO GLI OGGETTI ?
COME VEDIAMO LA LUCE ? LA LUCE SI PROPAGA IN LINEA RETTA
RIFLESSIONE
IR
RI
DIFFUSIONE
RIFRAZIONE
2211 sinsin nn
v
cn Indice di rifrazione
DISPERSIONE
900n
n
2
112 per
rn
bn
br nnn 221
1 rb
1221 nn1221 nn
quarzo fuso
122 rb
211 nnn rb 1n
2n
1n
2n
Rispetto alla direzionedi incidenza il blu è deviato più del rosso
Sensibiltà occhio umano
2211 sinsin nn
DISPERSIONE
Rispetto alla direzionedi incidenza il blu è deviato più del rosso
PRISMA ARCOBALENO
RIFLESSIONE TOTALE
2211 sinsin nn 90 21 perc
1
2c n
narcsin
2n
1n
Fibre ottiche
Riflessione totale per
Angolo critico
11
2
211
sinn
n
1nsinn
c1
IMMAGINI PER RIFRAZIONE
r
nn
i
n
p
n 1221
diottro sferico
r
LONTANO VICINOREALE VIRTUALE
SEMPRE VIRTUALE
r
nn
i
n
p
n 1221
IMMAGINI PER RIFRAZIONE
LENTI SOTTILI
1rd
d
2r
1r
2rd
8/06/06
LENTI CONVERGENTI E DIVERGENTI
POTERE DIOTTRICO
)m(f
1D :diottrico potere
diottrie 5.24.0
1
)m(f
1Dcm40f
D
1)m(f
2D se
cm50m5.02
1
D
1)m(f
COSTRUZIONE DELLE IMMAGINI
Raggi notevoli
TIPI DI IMMAGINE
fip
111
21
11)1(
1
rrn
f
n indice di rifrazione della lente rispetto all’aria
Equazione delle lenti sottili convenzione dei segni
p + oggetto davanti alla lente p - oggetto dietro alla lente
i + immagine dietro alla lentei - se immagine davanti alla lente
R + centro di curvatura dietro alla lente
Se M + immagine dritta
Se M - immagine capovolta
R – centro di curvatura davanti alla lente
f + lente convergente f - lente divergente
davanti: non rifratto dietro: rifrattonon è ancora passatoattraverso la lente
è già passato attraverso la lente
fip
111
21
11)1(
1
rrn
f
1r2rd
2r1r
fip
111
C:/STUDENTI/weblab/clens/lente-comvC:/STUDENTI/weblab/clens/lente-div
LENTE DI INGRANDIMENTO
25
htg
f
htg
25
h
f
h
piccoli per
Ingrandimento angolare
fhfh
m25
25
LENTE DI INGRANDIMENTO
Ingrandimento lineare
p
i
y
'yG
y’
y
p i
fip
111
pf
f
f
if
p
i
y
'yG
pf
fG
Lente convergente: f > 0
1G 1G Lente divergente: f < 0
f2pf
fp0
p i
MICROSCOPIO
obob
obob
ob
obob f
s
f
fsf
f
fiG
Ingrandimento obiettivo
ococ f
25G
Ingr. oculare
Ingrandimentototale
ocobocob f
25
f
sGGI
Profondità di campo)f25(s
ffp
oc2
2oc
2ob
POTERE di RISOLUZIONEDEL MICROSCOPIO
sinn2
x
1
d distanza minima fra due punti angolo massimo formato dai raggi che vanno dal preparato al microscopio attraverso l’obiettivo
olio
aria
x
d
22.1min
vuoto
POTERE di RISOLUZIONEDEL MICROSCOPIO
sinn2
x
1
x
6052,1n Olio di cedro
m5,0
cm105,0
cm1054
5
m2,0sinn2
x
sen601,522
105
-5
Quale ingrandimento deve avere il microscopioper sfruttare questa risoluzione ?
2min
cmp 25
'd
grado di 60
1'1min
min:6012:360
rad109,260360
2 4min
mcm'dcm.,
tg'd min
7310732
10730
2
109225
225
24
24
occhio
m2,0d L’occhio vede bene 2 oggetti a 73 micron; il microscopio può vedere 0.2 micron
3502,0
73
d
'dG
Quale ingrandimento deve avere il microscopio per sfruttare questo potere risolutivo?
500G useremo
POTERE di RISOLUZIONEDEL MICROSCOPIO
sperimentalmente
PROFONDITA’ DI CAMPO DEL MICROSCOPIO
p i
Ingrandimentototale
)f25(s
ffp
oc2
2oc
2ob
Profondità di campo
tgsinn222.1
tg
x
ocobocob f
25
f
sGGI
ACUITA’ VISIVA
Acuità visiva: angolo minimo sotto cui apparela distanza di due oggetti visti come distintidall’occhio
grado di 60
1'1min
Per un occhio normale risulta:
min
cmp 25
d
ACUITA’ VISIVA
min:6012:360 rad109,260360
2 4min
m73cm1073.0109,225tg25d 24min
grado di 60
1'1min
Cioè un occhio normale vede distinte due sorgenti distanti fra loro circa 73 micron che si trovano a 25 cm dall’occhio
Da cosa dipende questo limite? Da fenomeni di diffrazione o da altri fenomeni?Dipende dalla distanza minima fra due recettori sulla retina m2
min
cmp 25
d
Quanti micron?
ACUITA’ VISIVA Limiti dovuti alla diffrazione
sin21
n
d
25
2/Dtgsin
Come nel microscopio il potere risolutore dell’occhio è dato da
d
1n
1
25
D
d
1
cm5,0D
cm105 5
m2510255,0
10525d 4
5
cm m73d CONTRO
D
cm25
25
Dsin2
ponendo
d
ACUITA’ VISIVA Distanza fra i recettori
cm2
m6cm106109.22tg2'd 44min
m2Distanza fra 2 recettori Devono essere interessati 2-3 recettori distintiÈ questo che limita l’acuità visiva
mind
'drad109.2'1 4
min
min
m73d
m6'd
retina
DIFETTI DELL’OCCHIO