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SPERIMENTIAMO CON LA LUCE

esperimenti scientifici nella classe 3^B

- ESPERIMENTO N.1: LA TRAIETTORIA DELLA LUCE

La luce segue un percorso rettilineo.

Essa è visibile solamente quando è presente del pulviscolo: in questo caso  è stata sollevata della polvere di gesso.

- ESPERIMENTO N.2: LA RIFLESSIONE DELLA LUCE 

MATERIALE

Un puntatore laser, un foglio bianco, un foglio con la fotocopia di un goniometro, goniometro, matita, uno specchio, un cubo di legno, del nastro adesivo.

ESECUZIONE

Abbiamo lavorato nell’aula semioscurata.

Abbiamo eseguito le seguenti sequenze operative:

1.fissato lo specchio ad una faccia del cubo;

2.tracciato sul foglio bianco due segmenti tra loro perpendicolari;

3.appoggiato lo specchio su un segmento tracciato, definendo l’altro segmento  perpendicolare come  “normale”;

4.disegnato un segmento con inclinazione a piacere, partendo dall’intersezione dei due segmenti perpendicolari, denominandolo “raggio incidente”;

5.tenuto la mano appoggiata al foglio,  mantenendola parallela al tavolo;

6.puntato la luce del laser sul raggio incidente allo specchio;

7.segnato con la matita il “raggio riflesso” uscente;

8.misurato con il goniometro l’angolo incidente (angolo formato tra il raggio incidente e la normale) e l’angolo riflesso (angolo formato tra la normale  e il  raggio uscente);

9.ripetuto l’esperienza sul goniometro fotocopiato, variando più volte l’angolo di incidenza, tenendo nota dell’angolo di riflessione.

OSSERVAZIONI

COPPIE	ANGOLO  DI INCIDENZA (°)	ANGOLO  DI RIFLESSIONE (°)
1°	25	25
2°	45	45
3°	30	31
4°	22	21
5°	44	44
6°	24	25
7°	61	61
8°	29	30

1.Lo specchio rifletteva il raggio riflesso sempre sul foglio.

2.L’angolo di incidenza è pressoché uguale all’angolo di riflessione (le piccole differenze sonodovute a errori sperimentali: difficoltà di segnare esattamente la posizione del raggio riflesso, errori di misura con il goniometro).

3.Sul foglio del goniometro abbiamo osservato che  l’angolo incidente risultava  sempre uguale all’angolo riflesso.

CONCLUSIONI

Abbiamo verificato  le due leggi  del fenomeno fisico della riflessione della luce:

1^ legge: raggio incidente, normale  e raggio riflesso  giacciono sullo stesso piano.

2^ legge: l’angolo di incidenza è uguale all’angolo di riflessione. 



- ESPERIMENTO N.3: LA RIFRAZIONE DELLA LUCE

MATERIALE

Un puntatore laser, un foglio, la fotocopia di un goniometro intero (360°), un goniometro, una matita, prismi vari.

ESECUZIONE

Abbiamo lavorato nell’aula semioscurata.

Abbiamo eseguito le seguenti sequenze operative:

1.tracciato sul foglio  due segmenti tra loro perpendicolari;

2.appoggiato un prisma trasparente  sul segmento orizzontale del foglio definendo  l’altro segmento perpendicolare come “normale”;

3.tenuto  la mano appoggiata al foglio, mantenendola parallela al tavolo;

4.puntato la luce del laser sul  prisma, formando un raggio incidente;

5.segnato con la matita il raggio uscente;

6.misurato con il goniometro l’angolo incidente (angolo formato tra raggio incidente e la normale) e l’angolo rifratto (angolo formato tra la normale il e raggio uscente);

7.ripetuto l’esperienza sul foglio con il goniometro variando più volte l’angolo di incidenza e tenendo nota dell’angolo di rifrazione.

OSSERVAZIONI

Abbiamo osservato che la luce, attraversando un prisma trasparente, con densità diversa dell’aria, non segue più una traiettoria rettilinea ma viene deviata.

Inoltre abbiamo verificato che:

1.la retta normale, il raggio incidente e il raggio rifratto giacciono tutti sullo stesso piano che è quello del foglio;

2.l’angolo di rifrazione è risultato, sia sul foglio bianco sia sul foglio con il goniometro,  sempre minore rispetto all’angolo di incidenza.

CONCLUSIONI

Le due relazioni sperimentate rappresentano le leggi della rifrazione.

1^ legge: raggio incidente, raggio rifratto e retta normale giacciono sullo stesso piano.

2^ legge: quando un raggio luminoso passa da un mezzo trasparente ad un altro di diversa densità da questo, subisce una frattura, una deviazione, chiamata rifrazione.

Il raggio incidente subisce una deviazione che restringe l’angolo di rifrazione rispetto all’angolo di incidenza, quando attraversa un corpo più denso.

Se il raggio incidente attraversa un corpo meno denso, l’angolo di rifrazione supera quello di incidenza.

CURIOSITA’

Il fenomeno della rifrazione è molto comune. E’ il caso di una matita in un bicchiere d’acqua: sembra rotta  e la parte immersa nell’acqua appare più grande...