acuita` visiva
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ONDE DEFORMAZIONE ELASTICA VIBRAZIONI CHE SI PROPAGANO Onde longitudinali Onde trasversali Direzione di vibrazione perpendicolare a quella di propagazione corda Direzione di vibrazione parallela a quella di propagazione vibrazione acqua vibrazione propagazione suono propagazione s( t ) O t T s( t ) s 0 sin t 2 T 2 s( t ) s 0 sin t T 1 f T s( x ) O x s( x ) s 0 sin kx 2 k 2 s( x ) s 0 sin x v f T s( x ) s 0 sin kx 2 s( x ) s 0 sin x s( t ) s 0 sin t 2 s( t ) s 0 sin t T s( x,t) s0 sinkx t 2 k v f T 2 2 x t s( x ,t ) s0 sin x t ' s0 sin 2 T T SUONO distanza CARATTERISTICHE DEL SUONO Intensità Ampiezza massima Massima alla sorgente e diminuisce con la dist. S Dipende dall’energia che passa attraverso una sezione unitaria in un secondo W 12 10 1 2 m percepibili dall’orecchio senza danno I I(dB) 10 log 10 I0 W I 2 m I 0 10 12 W m2 W m2 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 Altezza Frequenza fra 20 Hz e 20 KHz udibili dall’orecchio umano Moto armonico non semplice (infrasuoni e ultrasuoni) analisi di Fourier Armonica fondamentale Multipli dell’armonica fondamentale C:/STUDENTI/weblab/waveform/waveforms_ita.htm Timbro Forma dell’onda: numero e ampiezza delle armoniche che lo compongono ONDE ELETTROMAGNETICHE Martedi 13 8.30-10.30 esercizi E x, t E0 sen(kx t ) Bx, t B0 sen(kx t ) E c B 2 k 2 T Eene 1 T c T h 2 LO SPETTRO ELETTROMAGNETICO INTERFERENZA INTERFERENZA variando d d d INTERFERENZA variando C:/STUDEN TI/weblab/int erf/INTERF INTERFERENZA 1/06/06 Costruttiva: luce d sin m (m 0, 1,2,...) sin m d d Distruttiva: ombre 1 d sin (m ) (m 0, 1,2,...) 2 1 sin (m ) 2 d DIFFRAZIONE DA UN OSTACOLO C:/STUDENTI/ weblab/singfend/slitdiff DIFFRAZIONE DA UNA FENDITURA rettilinea POSIZIONE DEI MINIMI sin m (m 1,2,...) a DIFFRAZIONE DA UN FORO CIRCOLARE sin 1.22 m (m 1,2,...) a primo minimo m 1 primo minimo sin min 1.22 min 1.22 a a RISOLUZIONE Criterio di RAYLEIGH Il massimo dell’una coincide col minimo dell’altra o min a 1.22 a OTTICA GEOMETRICA COME VEDIAMO GLI OGGETTI ? COME VEDIAMO LA LUCE ? LA LUCE SI PROPAGA IN LINEA RETTA RIFLESSIONE I R R I DIFFUSIONE RIFRAZIONE Indice di rifrazione n1 sin 1 n2 sin 2 n c v DISPERSIONE Sensibiltà occhio umano quarzo fuso nb Rispetto alla direzione di incidenza il blu è deviato più del rosso nr n1 sin 1 n2 sin 2 n1 2 1 per 0 90 n2 n1 n2 2 1 n1 n2 2 1 n1 n1 n2 r n2b n2 n1 n1b n1r n2 n2 b r 1 2b 2 r 1 DISPERSIONE Rispetto alla direzione di incidenza il blu è deviato più del rosso PRISMA ARCOBALENO RIFLESSIONE TOTALE Fibre ottiche n2 n1 n1 sin 1 n2 sin 2 Angolo critico 1 c per 2 90 n1 sin 1 n 2 1 n2 sin 1 n1 Riflessione totale per n2 c arcsin n1 1 c IMMAGINI PER RIFRAZIONE diottro sferico r n1 n2 n2 n1 p i r IMMAGINI PER RIFRAZIONE LONTANO REALE SEMPRE VIRTUALE VICINO VIRTUALE n1 n2 n2 n1 p i r LENTI SOTTILI 8/06/06 r2 r1 d d r1 d r2 LENTI CONVERGENTI E DIVERGENTI POTERE DIOTTRICO 1 potere diottrico : D f (m) 1 1 f 40cm D 2.5 diottrie f (m) 0.4 1 se D 2 f (m) D 1 1 f (m) 0.5m 50cm D 2 COSTRUZIONE DELLE IMMAGINI Raggi notevoli TIPI DI IMMAGINE 1 1 1 p i f 1 1 1 (n 1) f r1 r2 n indice di rifrazione della lente rispetto all’aria 1 1 1 p i f davanti: non rifratto p+ 1 1 1 (n 1) f r1 r2 Equazione delle lenti sottili convenzione dei segni non è ancora passato attraverso la lente oggetto davanti alla lente dietro: rifratto è già passato attraverso la lente p - oggetto dietro alla lente i + immagine dietro alla lente i - se immagine davanti alla lente f + lente convergente f - lente divergente Se M + immagine dritta Se M - immagine capovolta R + centro di curvatura dietro alla lente R – centro di curvatura davanti alla lente r2 r1 r1 d r2 C:/STUDEN TI/weblab/cl ens/lentecomv C:/STUDEN TI/weblab/cl ens/lente-div 1 1 1 p i f LENTE DI INGRANDIMENTO Ingrandimento angolare h tg 25 h tg f per piccoli h 25 h f h f 25 m h f 25 LENTE DI INGRANDIMENTO Ingrandimento lineare y p i y’ 1 1 1 y' i G p i f y p y' i f i f G y p f f p f G f p Lente convergente: f > 0 0pf G 1 f p 2f Lente divergente: f < 0 G 1 MICROSCOPIO p Ingrandimento obiettivo i Ingr. oculare Ingrandimento totale s 25 i f ob f ob s f ob s 25 I G obG oc G oc G ob f ob f oc f oc f ob f ob f ob Profondità di campo f ob2 f oc2 p 2 s (25 f oc ) min 1.22 d POTERE di RISOLUZIONE DEL MICROSCOPIO 1 2n sin x d distanza minima fra due punti angolo massimo formato dai raggi che vanno dal preparato al microscopio attraverso l’obiettivo vuoto x aria olio POTERE di RISOLUZIONE DEL MICROSCOPIO 1 2n sin x x 60 n 1,52 Olio di cedro 5 10 5 cm 0,5 10 4 cm 0,5m 5 10 -5 x 0,2m 2n sin 2 1,52 sen60 Quale ingrandimento deve avere il microscopio per sfruttare questa risoluzione ? POTERE di RISOLUZIONE DEL MICROSCOPIO Quale ingrandimento deve avere il microscopio per sfruttare questo potere risolutivo? d' sperimentalmente min min 2 1 1' di grado 60 360 : 2 1 60 : min p 25cm min 2 2,9 10 4 rad 360 60 occhio min d' 2,9 104 0.73 102 25tg 25 cm d' 73 104 cm 73m 2 2 2 2 L’occhio vede bene 2 oggetti a 73 micron; il microscopio può vedere 0.2 micron d' 73 G 350 d 0,2 useremo G 500 d 0,2m PROFONDITA’ DI CAMPO DEL MICROSCOPIO Ingrandimento totale s 25 I G obG oc f ob f oc p i Profondità di campo x f ob2 f oc2 p 2 1.22 s (25 f oc ) tg 2n sin tg ACUITA’ VISIVA Acuità visiva: angolo minimo sotto cui appare la distanza di due oggetti visti come distinti dall’occhio d min p 25cm Per un occhio normale risulta: min 1 1' di grado 60 ACUITA’ VISIVA d min min p 25cm 360 : 2 1 60 : min Quanti micron? min 1 1' di grado 60 2 2,9 10 4 rad 360 60 d 25tgmin 25 2,9 104 0.73 102 cm 73m 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 2m ACUITA’ VISIVA Limiti dovuti alla diffrazione Come nel microscopio il potere risolutore dell’occhio è dato da 1 2n sin d d d 25cm D/2 sin tg 25 D D 2 sin 25 ponendo D 0,5cm n 1 5 10 5 cm 1 D 1 d 25 25 5 105 d 25 10 4 cm 25m 0,5 CONTRO d 73m ACUITA’ VISIVA Distanza fra i recettori retina d 73m d min min 4 min 1' 2.9 10 rad d' d ' 6m 2cm 4 4 d' 2tgmin 2 2.9 10 6 10 cm 6m Distanza fra 2 recettori 2m Devono essere interessati 2-3 recettori distinti È questo che limita l’acuità visiva DIFETTI DELL’OCCHIO
