SCIENCE VIBRANT PRESENTATION

Fenomeni e percezioni delle onde luminose

Le onde, la luce e i Colori

Sinestesia

Effetto Doppler

Percezione

Gli animali

Il daltonismo

Il Calore

Il Cielo

L'arcobaleno

Rifrazione

Riflessione

Il Colore

La luce

Onde luminose

Le onde

Indice

• 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

direzione

componente magnetica

componente elettrica

lunghezza d'onda

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

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.

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

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.

La luce: corpuscolo o onda?

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

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 riflessione

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

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

La rifrazione

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

La riflessione totale

Scala di grigi

Blu

Verde

Rosso

Bastoncelli

Coni

Fotorecettori

Come percepiamo 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.

I Colori

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.

Il daltonismo

Come vedono i colori gli animali?

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

L'effetto doppler

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

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

L'Arcobaleno

• 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.

Perché il cielo è azzurro?

Colore e calore

Cause

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

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.

La Sinestesia

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.

Come cambiano colore i camaleonti?

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