SCIENCE VIBRANT PRESENTATION

Le onde, la luce e i Colori

Fenomeni e percezioni delle onde luminose

Indice

Il daltonismo

Percezione

Gli animali

Effetto Doppler

Le onde

L'arcobaleno

Onde luminose

Il Colore

Il Cielo

La luce

Il Calore

Riflessione

Rifrazione

Sinestesia

Le onde

• Un’onda è una propagazione di una perturbazione nello spazio caratterizzata dal trasporto di energia senza trasporto di materia.
• In relazione alla direzione della propagazione dell'onda, essa può essere trasversale o longitudinale
• Per descrivere le onde ci serviamo dei concetti di Periodo, Frequenza, Ampiezza e lunghezza d'onda

Le onde luminose

Le onde luminose sono fluttuazioni nel campo elettromagnetico che si propagano attraverso lo spazio. Rappresentano una forma di energia radiante e sono responsabili di ciò che l’occhio umano percepisce come luce.

lunghezza d'onda

componente elettrica

componente magnetica

direzione

Queste onde non necessitano di un mezzo materiale per viaggiare, permettendo alla luce di raggiungere anche i luoghi più remoti dell’universo.

La luce: corpuscolo o onda?

A partire dal 1600 si contrappongono due teorie in merito alla natura della luce, sostenute principalmete da Newton e Huygens. Il primo affermava che la luce fosse insieme di corpuscoli molto piccoli e veloci, Huyges, al contrario, sosteneva che essa fosse un'onda, e dunque un trasferimento di energia senza il trasporto di materia.

Thomas Young nel 1801 realizzò un esperimento che dimostrò la natura ondulatoria della luce

Come si comportano le onde luminose?

Quando la luce investe una sorgente secondaria si hanno di solito più fenomeni contemporaneamente: una parte viene riflessa nell'ambiente circostante, una percentuale viene assorbita e, in alcuni tipi di materia, la parte restante viene trasmessa, cioè passa attraverso il corpo permettendoci di vedere al di là di esso

La riflessione

Quando osserviamo la nostra immagine in uno specchio, i raggi di luce, dopo aver attraversato l'aria, incidono sulla superficie dello specchio, e tornano indietro in una sola direzione.La riflessione della luce avviene secondo due leggi. 1. Il raggio incidente, il raggio riflesso e la perpendicolare alla superficie di riflessione giacciono sullo stesso piano. 2. L'angolo di incidenza è uguale all'angolo di riflessione

La rifrazione

Si verifica quando la luce passa da un mezzo di propagazione a un altro con caratteristiche diverse

Questo accade perché il raggio incidente viene in parte riflesso e in parte rifratto, proseguendo con una diversa direzione nel nuovo mezzo di propagazione

La riflessione totale

I miraggi

La riflessione totale è quel fenomeno che si verifica quando il raggio incidente si riflette completamente nel mezzo di provenienza. Ciò avviene quando il raggio luminoso procede da un mezzo più rifrangente ad uno meno rifrangente

I Colori

I colori sono la percezione di una serie di radiazioni elettromagnetiche di diverse lunghezze d’onda, che vediamo perché gli oggetti riflettono e assorbono i raggi di luce che cadono su di essi.

Come percepiamo i colori?

Rosso

Coni

Verde

Fotorecettori

Blu

Bastoncelli

Scala di grigi

Il daltonismo

Il daltonismo è la difficoltà a percepire correttamente i colori causata da un'alterazione dei fotorecettori nell'occhio.In chi è affetto da daltonismo uno o più tipi di coni sono danneggiati o assenti.

Come vedono i colori gli animali?

L'effetto doppler

Il Big Bang

L'effetto Doppler della luce si verifica quando la sorgente della radiazione elettromagnetica si sta spostando rispetto all'osservatore Se guardiamo una stella che si sta allontanando da noi, le onde elettromagnetiche arrivano con una frequenza minore e perciò cambia il colore della luce, che si sposta verso il rosso → redshift Viceversa, se la stella sta avvicinando e le onde luminose arrivano con una frequenza maggiore la radiazione elettromagnetica si sposta sulle frequenze più alte → blueshift

Ha origine dalla dispersione ottica della luce solare che attraversa le gocce di pioggia

L'Arcobaleno

La luce viene prima rifratta quando entra nella superficie della goccia, riflessa sul retro della goccia e ancora rifratta uscendo dalla goccia.

Perché il cielo è azzurro?

• Quando la luce entra nell'atmosfera terrestre, si “scontra” con i gas dell’aria, che deviano i raggi di luce e li disperdono

• La luce a onde corte viene deviata molto più facilmente rispetto alla luce a onde lunghe.

• L'azzurro ha onde più corte perciò si scontra con le particelle ed è deviato e riflesso in tutte le direzioni.

Colore e calore

La Sinestesia

La sinestesia è un fenomeno percettivo che accade quando la stimolazione di uno dei sensi provoca, contemporaneamente e in maniera del tutto involontaria, una percezione secondaria in un altro senso. Si tratta di interferenze percettive per cui, ad esempio, un suono può evocare un colore.

Cause

• Connessioni neuronali
• Assunzione di sostanze allucinogene
• Danni celebrali
• Traumi cranici
• Patologie neurologiche
• Disturbi del neurosviluppo

Come cambiano colore i camaleonti?

A provocare i mutamenti di pigmentazione è l'umore. Quando il camaleonte è rilassato i cristalli di guanina sono vicini tra loro e riflettono la luce blu che, danno il tipico colore verde. Se invece è eccitato, i cristalli si allontanano e viene modificata l'angolazione della luce riflessa, che è percepita ai nostri occhi di tonalità giallo-arancione.

Grazie per l'attenzione!

Ricerca di fisica svolta da:Maria Cordioli Tommaso Piccinato Leila Piccione

Osservando le galassie più lontane, si può notare la loro luce spostarsi sulle lunghezze d'onda del rosso. Quindi le galassie più lontane e antiche si stanno allontanando da noi → l'Universo è in continua espansione!

I Miraggi

I miragggi sono un particolare fenomeno dovuto alla riflessione totale