Riferimenti a pagina 80-81-82-83
L'interferenza per doppia riflessione
Beatrice Ciotta, Sara Poroli e Matilde Rusconi 4 BLS
indice
La riflessione
Esempi
Riflessione che cambia la fase e quella che la conserva
L'interferenza
La luce
Fase in funzione del cammino dell'onda
Condizioni per l'interferenza costruttiva e distruttiva delle onde riflesse
L'interferenza per doppia riflessione
che cos'è la riflessione?
La riflessione è un fenomeno ondulatorio che si verifica quando un'onda investe un ostacolo e torna indietro.Affinchè si verifichi il fenomeno, le dimensioni dell'ostacolo devo essere molto maggiori rispetto alla lunghezza d'onda.
che cos'è l'interferenza?
L'interferenza è un fenomeno fisico che si verifica quando due o più onde si sovrappongono nello spazio, portando a un'onda risultante la cui ampiezza è la somma delle ampiezze delle onde originarie. Per poter avere l'interferenza le due onde devono avere la stessa fase e frequenza.
l'interferenza costruttiva e distruttiva delle onde riflesse
Interferenza costruttiva: si verifica quando gli effetti di due o più onde si rafforzano a vicenda. Le due onde sono in fase, se hanno ampiezze ugali l'onda risultante ha ampiezza doppia. Inoltre la differenza della distanza tra le due sorgenti è un multiplo interno della l'unghezza d'onda.
Interferenza distruttiva:si verifica quando gli effetti di due o più onde si indeboliscono. Le due onde sono in opposizione di fase, se hanno ampiezze uguali, si annullano a vicenda. Inoltre la differenza della distanza tra le due sorgenti è un multiplo dispari di mezza l'unghezza d'onda.
LA luce
Colori = onde luminose di diversa frequenza sono percepite dall'occhio come luci di diverso colore. Luce bianca = miscela di onde elettromagnetiche che hanno frequenze e lunghezze d'onda diverse. Quando un raggio di luce bianca passa attraverso un prisma di vetro, viene deviato e scomposto nei suoi colori fondamentali. Questo fenomeno si chiama dispersione. La luce si divide in uno spettro di colori: rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e violetto. Ogni colore corrisponde a una diversa lunghezza d’onda, e il prisma li separa perché ogni lunghezza d’onda viene deviata in modo diverso. È lo stesso effetto che crea l’arcobaleno quando la luce passa attraverso le gocce d’acqua nell’aria.
Che cos'è l'interferenza per doppia riflessione?
L'interferenza per doppia riflessione è un fenomeno fisico che si verifica quando due onde luminose riflesse da superfici diverse interagiscono tra loro, sovrapponendosi e dando luogo a interferenza costruttiva o distruttiva.
ESEmpi pratici
Bolle di sapone
Benzina sull'asfalto bagnato
CD
LA RIFLESSione che cambia la fase e quella che la conserva
Lungo una corda, un'onda inverte il suo profilo quando si riflette a un'estremità fissa, mentre torna indietro senza capovolgersi quando si riflette a un'estremità libera.Per un'onda luminosa, che può essere considerata come un'onda armonica, invertire il profilo, che varia come la funzione cos ϕ, significa traslare ogni massimo in un minimo che equivale ad aggiungere π alla fase ϕ.
DIMOSTRAZIONE
Di conseguenza, la riflessione che avviene a un'estremità fissa di una corda cambia la fase dell'onda di π e la riflessione che avviene a un'estremità libera lascia la fase invariata.
La rifilessione che cambia fase:si verifica quando un'onda luminosa che proviene da un mezzo con indice di rifrazione minore si riflette sulla superficie di un mezzo con indice di rifrazione maggiore. La fase dell'onda riflessa cambia e ha uno sfasamento di π rispetto all'onda incidente.
La rifilessione che conserva la fase:si verifica quando un'onda luminosa che proviene da un mezzo con indice di rifrazione maggiore si riflette sulla superficie di un mezzo con indice di rifrazione minore. La riflessione avviene senza alcun cambiamento di fase.
10
Poichè l'indice di rifrazione della benzina (n=1,40) è maggiore di quello dell'aria (n=1,0), l'onda riflessa dalla superficie superiore della pellicola di benzina subisce uno sfasamento di π rispetto all'onda incidente. Se la fase dell'onda incidente nei punti appena esterni alla pellicola viene chiamata ϕ₀, negli stessi punti dell'onda riflessa la fase è:
La parte dell'onda incidente che penetra nella pellicola di benzina viene successivamente riflessa dalla superficie inferiore che è a contatto con l'acqua. Dato che l'indice di rifrazione della benzina (n=1,40) è maggiore di quello dell'acqua (n=1,33), la riflessione non cambia la fase della seconda onda.
11
La fase in funzione del cammino dell'onda
In un cammino di lunghezza Δx, la fase del profilo di un'onda di lunghezza d'onda λ cambia della quantità
DIMOSTRAZIONE
Supponiamo che la pellicola di benzina sia colpita perpendicolarmente o quasi, cioè con un angolo di incidenza circa nulla, da un'onda luminosa monocromatica che nell'aria ha lunghezza d'onda λ₀.Vogliamo determinare la fase ϕ₂ con cui l'onda riflessa in superficie interna emerge dalla pellicola.
12
13
L'onda, prima di sovrapporsi all'altra onda riflessa, attraversa lo spessore h della pellicola avanti e indietro, cioè percorre un cammino di lunghezza Δx=2h in un mezzo (benziana) di indice di rifrazione n.
Quindi la fase cercata si ricava nel seguente modo:
All'ingesso nella pellicola la velocità di propagazione della luce diminuisce da c a v=c/n, mentre la frequenza non cambia. Allora la lunghezza d'onda , rapporto tra la velocità di propagazione e la frequenza, diminuisce come velocità e passa dal valore λ = λ₀/n
DIMOSTRAZIONE
14
Condizioni PER L'INTERFERENZA COSTRUTTIVA DELLE ONDE RIFLESSE
Le due onde che compiono un'interferenza costruttiva hanno una differenza di fase pari a un numero intero k di angoli giri
DIMOSTRAZIONE
15
Condizioni PER L'INTERFERENZA Distruttiva DELLE ONDE RIFLESSE
Le due onde che compiono un'interferenza distruttiva hanno una differenza di fase pari a un numero dispari k di angoli piatti
DIMOSTRAZIONE
16
DIMOSTRAZIONE:
DIMOSTRAZIONE:
DIMOSTRAZIONE:
DIMOSTRAZIONE:
DIMOSTRAZIONE:
L'interferenza per doppia riflessione
Matilde Rusconi
Created on October 10, 2025
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L'interferenza per doppia riflessione
Beatrice Ciotta, Sara Poroli e Matilde Rusconi 4 BLS
indice
La riflessione
Esempi
Riflessione che cambia la fase e quella che la conserva
L'interferenza
La luce
Fase in funzione del cammino dell'onda
Condizioni per l'interferenza costruttiva e distruttiva delle onde riflesse
L'interferenza per doppia riflessione
che cos'è la riflessione?
La riflessione è un fenomeno ondulatorio che si verifica quando un'onda investe un ostacolo e torna indietro.Affinchè si verifichi il fenomeno, le dimensioni dell'ostacolo devo essere molto maggiori rispetto alla lunghezza d'onda.
che cos'è l'interferenza?
L'interferenza è un fenomeno fisico che si verifica quando due o più onde si sovrappongono nello spazio, portando a un'onda risultante la cui ampiezza è la somma delle ampiezze delle onde originarie. Per poter avere l'interferenza le due onde devono avere la stessa fase e frequenza.
l'interferenza costruttiva e distruttiva delle onde riflesse
Interferenza costruttiva: si verifica quando gli effetti di due o più onde si rafforzano a vicenda. Le due onde sono in fase, se hanno ampiezze ugali l'onda risultante ha ampiezza doppia. Inoltre la differenza della distanza tra le due sorgenti è un multiplo interno della l'unghezza d'onda.
Interferenza distruttiva:si verifica quando gli effetti di due o più onde si indeboliscono. Le due onde sono in opposizione di fase, se hanno ampiezze uguali, si annullano a vicenda. Inoltre la differenza della distanza tra le due sorgenti è un multiplo dispari di mezza l'unghezza d'onda.
LA luce
Colori = onde luminose di diversa frequenza sono percepite dall'occhio come luci di diverso colore. Luce bianca = miscela di onde elettromagnetiche che hanno frequenze e lunghezze d'onda diverse. Quando un raggio di luce bianca passa attraverso un prisma di vetro, viene deviato e scomposto nei suoi colori fondamentali. Questo fenomeno si chiama dispersione. La luce si divide in uno spettro di colori: rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e violetto. Ogni colore corrisponde a una diversa lunghezza d’onda, e il prisma li separa perché ogni lunghezza d’onda viene deviata in modo diverso. È lo stesso effetto che crea l’arcobaleno quando la luce passa attraverso le gocce d’acqua nell’aria.
Che cos'è l'interferenza per doppia riflessione?
L'interferenza per doppia riflessione è un fenomeno fisico che si verifica quando due onde luminose riflesse da superfici diverse interagiscono tra loro, sovrapponendosi e dando luogo a interferenza costruttiva o distruttiva.
ESEmpi pratici
Bolle di sapone
Benzina sull'asfalto bagnato
CD
LA RIFLESSione che cambia la fase e quella che la conserva
Lungo una corda, un'onda inverte il suo profilo quando si riflette a un'estremità fissa, mentre torna indietro senza capovolgersi quando si riflette a un'estremità libera.Per un'onda luminosa, che può essere considerata come un'onda armonica, invertire il profilo, che varia come la funzione cos ϕ, significa traslare ogni massimo in un minimo che equivale ad aggiungere π alla fase ϕ.
DIMOSTRAZIONE
Di conseguenza, la riflessione che avviene a un'estremità fissa di una corda cambia la fase dell'onda di π e la riflessione che avviene a un'estremità libera lascia la fase invariata.
La rifilessione che cambia fase:si verifica quando un'onda luminosa che proviene da un mezzo con indice di rifrazione minore si riflette sulla superficie di un mezzo con indice di rifrazione maggiore. La fase dell'onda riflessa cambia e ha uno sfasamento di π rispetto all'onda incidente.
La rifilessione che conserva la fase:si verifica quando un'onda luminosa che proviene da un mezzo con indice di rifrazione maggiore si riflette sulla superficie di un mezzo con indice di rifrazione minore. La riflessione avviene senza alcun cambiamento di fase.
10
Poichè l'indice di rifrazione della benzina (n=1,40) è maggiore di quello dell'aria (n=1,0), l'onda riflessa dalla superficie superiore della pellicola di benzina subisce uno sfasamento di π rispetto all'onda incidente. Se la fase dell'onda incidente nei punti appena esterni alla pellicola viene chiamata ϕ₀, negli stessi punti dell'onda riflessa la fase è:
La parte dell'onda incidente che penetra nella pellicola di benzina viene successivamente riflessa dalla superficie inferiore che è a contatto con l'acqua. Dato che l'indice di rifrazione della benzina (n=1,40) è maggiore di quello dell'acqua (n=1,33), la riflessione non cambia la fase della seconda onda.
11
La fase in funzione del cammino dell'onda
In un cammino di lunghezza Δx, la fase del profilo di un'onda di lunghezza d'onda λ cambia della quantità
DIMOSTRAZIONE
Supponiamo che la pellicola di benzina sia colpita perpendicolarmente o quasi, cioè con un angolo di incidenza circa nulla, da un'onda luminosa monocromatica che nell'aria ha lunghezza d'onda λ₀.Vogliamo determinare la fase ϕ₂ con cui l'onda riflessa in superficie interna emerge dalla pellicola.
12
13
L'onda, prima di sovrapporsi all'altra onda riflessa, attraversa lo spessore h della pellicola avanti e indietro, cioè percorre un cammino di lunghezza Δx=2h in un mezzo (benziana) di indice di rifrazione n.
Quindi la fase cercata si ricava nel seguente modo:
All'ingesso nella pellicola la velocità di propagazione della luce diminuisce da c a v=c/n, mentre la frequenza non cambia. Allora la lunghezza d'onda , rapporto tra la velocità di propagazione e la frequenza, diminuisce come velocità e passa dal valore λ = λ₀/n
DIMOSTRAZIONE
14
Condizioni PER L'INTERFERENZA COSTRUTTIVA DELLE ONDE RIFLESSE
Le due onde che compiono un'interferenza costruttiva hanno una differenza di fase pari a un numero intero k di angoli giri
DIMOSTRAZIONE
15
Condizioni PER L'INTERFERENZA Distruttiva DELLE ONDE RIFLESSE
Le due onde che compiono un'interferenza distruttiva hanno una differenza di fase pari a un numero dispari k di angoli piatti
DIMOSTRAZIONE
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