Esercitazione laboratorio 27feb13

TFA Laboratorio di Fisica nella scuola
Lezione del 27 febbraio 2013.
Esperimenti di ottica disponibili:
1. Sintesi sottrattiva dei colori: esperienza dimostrativa da osservare, provando a sovrapporre
filtri in vari modi.
2. Sintesi additiva dei colori: provate a combinare diverse intensità dei colori primari rosso verde
e blu. Mettendo tutti e tre al massimo dell’intensità (si ottiene circa il bianco) create delle
ombre ponendo la mano a 5- 10 cm dal foglio; spiegate i colori che si generano nelle ombre.
3. Disco di Hartle: verifica la legge della riflessione e qualitativamente la legge della rifrazione
ruotando il disco a passi di 10 gradi. Trova l’angolo limite per la riflessione totale. Come
misureresti l’indice di rifrazione del semi-cilindro? Sai spiegarti perché l’oggetto rifrangente è
a forma di semi-cilindro?
4. Banco ottico con lampada schermo e lenti: accendete la lampada e trovate i punti che
verificano la legge 1/p+1/q=1/f per ciascuna l’ente. Se non è possibile visualizzarli spiegate il
perché.
5. Banco per l’ottica fisica, con laser, fenditure e reticolo.
a. Utilizza la diapositiva con una fenditura e con due fenditure della stessa larghezza.
Verifica che il massimo centrale ha la stessa larghezza, ma che nel secondo caso è
suddiviso dai minimi d’interferenza, sapendo che la posizione dei minimi di diffrazione
segue la legge 𝑑 sin 𝜗 = 𝑛𝜆 mentre la posizione dei minimi di interferenza segue la legge
𝜆
𝑏 sin 𝜗 = (2𝑛 + 1)
2
dove b è la distanza tra due fenditure.
b. Utilizza la diapositiva con tre fenditure singole di diversa larghezza (se disponibile) e
misura la larghezza di ciascuna fenditura per mezzo della diffrazione.
c. Utilizza il reticolo di diffrazione, individua gli ordini e fra questi gli ordini mancanti a
causa della figura di diffrazione della singola fenditura. Verifica il passo del reticolo p
tramite la formula (p è la distanza fra le linee, per il laser rosso λ=632,8 nm)
𝑝 sin 𝜃 = 𝑛𝜆
6. Banco con laser verde e fenditura di larghezza variabile: trova la posizione del micrometro che
corrisponde ad una fenditura di larghezza d=50um. La lunghezza d’onda del laser è di 532nm.
7. Banco cannocchiale. Monta un cannocchiale astronomico (formato da due lenti convergenti,
una di lunga focale chiamata obiettivo e una di focale più corta chiamata oculare) e un
cannocchiale terrestre (formato da un obiettivo di lunga focale e da una lente divergente come
oculare). In entrambi i casi la distanza tra le lenti per mettere a fuoco all’infinito e pari alla
somma algebrica delle focali. Per mettere a fuoco un oggetto a distanza non infinita la distanza
fra le lenti aumenta.
8. Banco microscopio. Monta un microscopio utilizzando due lenti convergenti, la più corta è
l’obiettivo mentre quella di focali più lunga è l’oculare. La distanza fra l’obiettivo e l’oggetto
deve essere poco maggiore della lunghezza focale dell’obiettivo. La distanza della lente oculare
deve essere maggiore della distanza a cui l’obiettivo forma l’immagine dell’oggetto
(normalmente si può trovare per tentativi).
9. Banco con penta laser. Si può realizzare il disco di Hartle nel piano e altre prove facilmente
comprensibili.
10. Banchi con esperimenti di ottica geometrica realizzati con materiale povero. Le istruzioni sono
presenti vicino agli esperimenti.