La riflessione su specchi sferici

La riflessione della luce sugli specchi sferici è diversa a quella sugli specchi piani.

Cos'è uno specchio sferico? E' uno specchio a forma di calotta sferica. Ha una superficie riflettente concava all'interno e convessa all'esterno.

La regola di riflessione della luce sugli specchi sferici

Su una superficie riflettente sferica vige la seguente regola di riflessione: i raggi incidenti paralleli all'asse ottico sono riflessi in una direzione passante per un unico punto detto fuoco (F).

la legge di riflessione della luce sullo specchio convavo o convesso

Cos'è l'asse ottico? L'asse ottico è la retta perpendicolare al centro della calotta sferica.

Da questa regola si può dedurre un'altra regola come corollario

Tutti i raggi incidenti che passano per il punto di fuoco, sono riflessi con una traiettoria parallela all'asse ottico.

i raggi incidenti passanti per il fuoco sono riflessi con raggi in parallelo all'asse ottico

Per questo motivo l'immagine riflessa da una superficie concava è contraria rispetto a quella reale.

l'immagine viene riflessa al contrario da uno specchio concavo

Esempio. Se prendo un comune cucchiaio da cucina e mi specchio nella parte interna, vedo il mio volto riflesso al contrario.
un cucchiaio riflette l'immagine al contrario

Cos'è il fuoco

Il punto di fuoco è un punto in cui convergono tutti i raggi riflessi da raggi incidenti paralleli all'asse ottico.

tutti i raggi incidenti che passano per il fuoco sono riflessi in parallello all'asse ottico

Nota. Il fuoco si trova alla metà del raggio di curvatura della calotta. A metà strada tra il centro e il vertice della calotta sferica.
il fuoco è a metà strada tra il vertice e il centro della sfera

L'immagine riflessa da uno specchio concavo

L'immagine riflessa da uno specchio concavo non è sempre capovolta. Tutto dipende dalla posizione dell'oggetto.

un primo esempio di riflessione in uno specchio concavo oltre il punto centrale

Se l'oggetto si trova oltre il centro ( C ) l'immagine riflessa è:

  • reale ( ottenuta dai raggi riflessi )
  • capovolta
  • ridotta ( più piccola )

Esempio. Se mi specchio da un cucchiaio vedo la mia immagine riflessa capovolta è rimpicciolita.

l'immagine riflessa tra il fuoco e il centro è capovolta, reale e più grande

Se l'oggetto si trova tra il centro ( C ) e il fuoco ( F ) l'immagine riflessa è:

  • reale
  • capovolta
  • ingrandita ( più grande )

Esempio. Se avvicino il viso al cucchiaio vedo l'immagine riflessa ingrandirsi sempre di più, pur restando capovolta.

se l'oggetto è vicinissimo, l'immagine riflessa è diretta, virtuale e più grande

Se l'oggetto si trova tra il fuoco ( F ) e il vertice ( V ) l'immagine riflessa è:

  • virtuale ( i raggi riflessi sono dei prolungamenti che provengono dal fuoco )
  • diritta
  • ingrandita ( più grande )

Esempio. Se avvicino l'occhio al cucchiaio, l'immagine riflessa diventa diritta. E' molto più ingrandita ma non è più capovolta.

In conclusione, in uno specchio concavo l'immagine riflessa cambia le proprietà a seconda della posizione e alla distanza dell'oggetto rispetto al punto di fuoco.

L'immagine riflessa da uno specchio convesso

L'immagine riflessa da uno specchio convesso ha sempre le stesse proprietà, indipendentemente dalla posizione dell'oggetto.

l'immagine riflessa da uno specchio convesso è diritta, virtuale e rimpicciolita

L'immagine riflessa è:

  • virtuale ( ottenuta dai prolungamenti dei raggi riflessi )
  • diritta
  • più piccola

A seconda della distanza tra l'oggetto e il vertice ( V ) variano soltanto le proporzioni dell'immagine riflessa.

Nota. Quanto più si allontana l'oggetto, tanto più l'immagine riflessa è rimpicciolita rispetto all'immagine riflessa da uno specchio piano.

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