Specchi sferici e lenti sottili

Usando i teoremi dell’ ottica geometrica è possibile spiegare il funzionamento di specchi, lenti, occhi e strumenti ottici.

Gli specchi curvi sono superfici riflettenti non piane; sono detti sferici quando si tratta di porzioni di superfici sferiche e parabolici quando si tratta di superfici a forma di paraboloide.
Gli specchi sferici possono essere concavi (quando la superficie riflettente è quella interna) o convessi (quando la superficie riflettente è quella esterna).
Considerata una superficie sferica S, gli specchi sferici sono caratterizzati da:
-il raggio di curvatura, cioè il raggio di S
-il centro di curvatura , cioè il centro di S
-l’ asse ottico, cioè l’ asse di simmetria dello specchio passante per il centro di curvatura
-il vertice, cioè il punto dello specchio che sta sull’ asse ottico

Immagini formate da specchi concavi:

Immagini formate da specchi convessi:

Gli specchi parabolici sono invece importanti poiché risolvono il problema dell’ aberrazione, infatti, quando i raggi incidenti su uno specchio parabolico sono paralleli all’ asse ottico, i raggi riflessi passano per uno stesso punto dell’ asse ottico, detto fuoco.
Questa proprietà è sfruttata prevalentemente per l’ utilizzo delle antenne paraboliche, che concentrano nel fuoco le onde che incidono su di esse.
Una lente sottile è un corpo di materiale trasparente delimitato da due superfici sferiche, tale che lo spessore della lente sia molto minore dei raggi di curvatura delle suddette superfici sferiche.
In una lente si distinguono:
-l’ asse ottico, nonché asse di simmetria della lente, cioè la retta passante per i centri di curvatura delle superfici sferiche
-il centro, cioè il punto sull’ asse ottico avente la stessa distanza dalle due superfici della lente.

Una lente è detta convergente quando fa convergere i raggi in un punto detto fuoco, posto dalla parte opposta rispetto a quella da cui provengono i raggi. E’ invece divergente quando fa divergere i raggi come se provenissero dal fuoco.

Immagini formate da lenti convergenti:

 

Immagini formate da lenti divergenti:

 

Ottica Geometrica

Inizialmente la luce veniva spiegata secondo una teoria, detta elettromagnetica, che consente di spiegare gran parte dei fenomeni ottici studiando la luce come un insieme di onde elettromagnetiche, che si propagano anche nel vuoto e hanno una frequenza compresa tra 4×1014 e 8×1014 Hz.

Altri di essi possono essere spiegati con un’ altra teoria, più semplice, detta ottica geometrica, che si basa sulla nozione di raggio luminoso, ossia fascio molto ristretto che può essere approssimato da una linea sottile, come il fascio di luce emesso da un laser.

Tra questi ricordiamo in particolare riflessione, diffusione, rifrazione e riflessione totale

Riflessione
E’ il fenomeno fisico per cui un’ onda cambia direzione a causa dell’impatto con una superficie riflettente.
E’ regolata da due leggi:
il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale alla superficie nel punto di incidenza sono complanari
l’ angolo di incidenza e l’ angolo di riflessione sono uguali

Diffusione
E’ un caso particolare di riflessione nel quale i raggi sono riflessi in direzioni diverse poiché la superficie riflettente non è piana e levigata, ma scabra, ossia presenta avvallamenti e asperità che rendono disordinata la riflessione

Rifrazione
E’ la deviazione subita da un’ onda che ha luogo quando questa passa da un mezzo ad un altro nel quale la sua velocità di propagazione cambia.
Quando è un raggio di luce ad incidere su una superficie di separazione tra due mezzi trasparenti, questo si divide in due raggi: un raggio riflesso, per cui valgono le leggi della riflessione, ed un raggio rifratto, che si propaga nel secondo mezzo, seguendo la legge della rifrazione di Snell:
il raggio incidente, il raggio rifratto e la normale sono complanari
n1senθ1 = n2senθ2 (dove n sono gli indici di rifrazione dei mezzi e θ gli angoli di incidenza e rifrazione)
La rifrazione è il fenomeno per cui, immergendo un cucchiaio in acqua, questo ci appare spezzato: nel passaggio dall’ aria all’ acqua, la luce viene rifratta.

Un esperimento analogo si può ottenere mettendo una moneta un contenitore opaco e allontanandosi in modo di non poterla vedere; riempendo di acqua il contenitore si potrà vedere nuovamente la moneta grazie alla rifrazione.

Anche l’ arcobaleno è una conseguenza della rifrazione per cui le goccioline di pioggia, a causa degli indici di rifrazione diversi, separano la luce nei colori caratteristici!

Riflessione totale
E’ il fenomeno per cui un’onda elettromagnetica che colpisce una superficie di separazione tra due mezzi, in parte prosegue il suo percorso deviandolo al di là della superficie, mentre in parte torna nella direzione da cui proveniva.
Per quanto riguarda la luce, il raggio rifratto si allontana dalla normale e, ad un certo punto, “scompare”.
Dallo studio della riflessione totale deriva l’ utilizzo del sensore dei tergicristalli e della fibra ottica.

Paralisi e Illusioni del Sonno

La paralisi del sonno, detta anche paralisi ipnagogica, è un disturbo del sonno in cui, nel momento prima di addormentarsi o, più spesso, al risveglio, ci si trova impossibilitati a muoversi. Questo disturbo dura molto poco, al massimo 2 minuti dal risveglio o pochi secondi prima di addormentarsi, talvolta di più, ma mai per un tempo oggettivamente lungo.

Questo stato di paralisi è dovuto alla persistenza dello stato di atonia che i muscoli presentano durante il sonno ed è causato da una discordanza tra la mente e il corpo: il cervello è attivo e cosciente, e il soggetto riesce spesso a vedere e sentire chiaramente ciò che lo circonda. Nonostante ciò il corpo permane in uno stato di riposo. Ciò solitamente incute terrore e angoscia nell’individuo affetto dal disturbo. Le cause più comuni sono: mancanza di riposo, stress e ritmi di sonno irregolari.

Normalmente, la paralisi inizia con una sensazione di formicolio che attraversa il corpo, arrivando fino alla testa, per poi paralizzare gli arti. Spesso la “vittima” di tale paralisi prova a gridare per chiedere aiuto, riuscendo al massimo a sussurrare debolmente, provando la sgradevole sensazione di sentire la propria voce soffocata da qualcosa di anomalo. Può anche succedere che il succube di ciò senta voci familiari chiamarlo, parlare tra di loro o, peggio ancora, parlargli vicino al collo con voce inquietante.

Le paralisi nel sonno vanno distinte dalle con le quali però possono accompagnarsi causando sensazioni particolarmente vivide e talvolta terrificanti. Le illusioni o allucinazioni ipnagogiche sono esperienze intense e vivide che si verificano all’inizio di un periodo di sonno in cui alcuni o tutti i sensi, ma in particolar modo vista, udito e tatto, possono risultare coinvolti e frequentemente è molto difficoltoso per il soggetto distinguere l’allucinazione dalla realtà.

Questi fenomeni si alimentano dalle stesse paure del soggetto dormiente e sono per questo estremamente inquietanti.

Saggio breve sull’ Umanesimo

Saggio breve artistico-letterario

L’ UOMO NUOVO

Con il termine “Umanesimo” si intende il movimento intellettuale che pone le sue radici nel XIV secolo e fiorisce nel successivo, sviluppandosi in Italia ed in particolare a Firenze.
Il movimento è basato sulla riscoperta della classicità mediante la trasmissione ed una nuova lettura ed interpretazione degli autori antichi, dai quali gli umanisti traggono un modello non solo artistico, ma anche e soprattutto spirituale: il patrimonio culturale classico viene ricostruito per poterlo comprendere nel suo significato originario. Inoltre, con l’ Umanesimo si elabora una nuova visone dell’uomo che esalta la centralità dell’esperienza umana ad ognuno dei suoi diversi livelli: la spiritualità, la filosofia,la politica, l’ arte…

Una spiegazione della superiorità dell’essere umano rispetto al resto della natura è fornita da Giannozzo Manetti: “Questo animale razionale, provvido e sagace, aveva appunto un corpo molto più nobile delle bestie, con cui pure sembrava convenire, rispetto alla materia, poiché era ben più atto ad operare, a parlare e ad intendere, funzioni di cui quelle invece erano prive. E così poteva ugualmente considerarsi più egregio non solo dei venti e delle stelle, cose del tutto prive di senso, ma anche dei pesci e degli uccelli, che sono animali” (De Dignitate et excellentia hominum, Giannozzo Manetti, 1451-1452).

Si diffonde poi l’ ideale dell’uomo faber, ossia costruttore del mondo che lo circonda, nonché artefice del proprio destino, poiché degno, intelligente e capace di studiare, rappresentare e addirittura plasmare la realtà attraverso le lettere e, in particolare, le arti: “Il pittore è padrone di tutte le cose che possono cadere in pensiero all’ uomo, perciocchè s’ egli ha desiderio di vedere bellezze che lo innamorino, egli è signore di generarle, e se vuol vedere cose mostruose che spaventino o che sieno buffonesche e risibili, o veramente compassionevoli, ei n’è signore e creatore. E se vuol generare siti deserti, luoghi ombrosi o freschi ne’ tempi caldi, esso li figura, e così luoghi caldi ne’ tempi freddi. Se vuol valli, il simile; se vuole dalle alte cime di monti scoprire gran campagna, e se vuole dopo quelle vedere l’ orizzonte del mare, egli n’è signore; e così pure se dalle basse valli vuol vedere gli alti monti o dagli alti monti le basse valli e spiaggie. Ed in effetto ciò che è nell’ universo per essenza, presenza o immaginazione, esso lo ha prima nella mente, poi nelle mani, e quelle sono di tanta eccellenza, che in pari tempo generano una proporzionata armonia in un solo sguardo qual fanno le cose.” (Trattato della pittura, Leonardo Da Vinci, 1500 circa).

Inoltre con l’ Umanesimo muta il concetto di opera d’ arte, che viene interpretata non più come una semplice riproduzione della realtà, ma come il frutto dell’ immaginazione dell’ artista, e la concezione dell’ artista stesso, alle cui attività viene riconosciuto un carattere pienamente intellettuale. Un esempio di artista d’ avanguardia cui si deve fare riferimento è Leon Battista Alberti: “Esemplare della generazione nuova affacciatasi alla vita e agli studi ai primi del Quattrocento è Leon Battista Alberti […] si trovò a dover costruire la sua vita da solo, con scarsi appoggi esterni, senza una sede prestabilita, ma non senza il peso e lo stimolo della sua origine fiorentina e dell’ antica prosperità e grandezza della sua famiglia. Ne risultò una vita mirabile per varietà e controllata intensità di esperienze, per la tenacia e la grandiosità del lavoro, di un lavoro tutto intento a creare disegnando, calcolando e scrivendo, nelle parole e nelle cose, una monumentalità artificiosa, esatta e compatta […] con una fiducia in sé assoluta e con una spregiudicatezza e risolutezza nella scelta e nell’ impiego sperimentale dei mezzi espressivi, dell’una e dell’ altra lingua, che non ha forse riscontro nella tradizione letteraria italiana né prima né poi. Non a torto, nella vita e nell’ opera dell’ Alberti si è vista l’ impronta dell’ uomo nuovo, dell’ artista e umanista laico, signore del suo mondo, capace di rappresentare e giudicare e modificare la realtà in ogni suo aspetto, anche umile.” (Chierici e Laici, in Geografia e storia della letteratura italiana,Carlo Dionisotti, 1967).

La nuova centralità dell’ uomo sviluppatasi con l’ Umanesimo comportò un progresso decisivo non solo nella produzione artistica e letteraria, ma anche in diversi ambiti del sapere e nella formazione della cultura italiana ed europea.