Specchio concavo

Scheda rielaborata dal dott. Fabio Panfili.

Specchio Concavo, immagine di Lab2Go

Figura da S. Pugliese Jona Fisica e Laboratorio 2, Loescher, Torino, 1984

Figura da A. Caforio – A. Ferilli, Corso di Fisica Sperimentale 2, Le Monnier, Firenze, 1985

Figura da S. Pugliese Jona Fisica e Laboratorio 2, Loescher, Torino, 1984

Figura da A. Caforio – A. Ferilli, Corso di Fisica Sperimentale 2, Le Monnier, Firenze, 1985

Figura da https://it.openprof.com/wb/ottica_geometrica_-_specchi?ch=604

Specchio Concavo

Numero di Inventario	770
Nome dello strumento	Specchio concavo

Dati scientifici

Epoca	-
Costruttore	-

[| Dimensioni (in cm.) | Altezza 61 cm, diametro base 18 cm, diametro specchio 35 cm |

Materiali (legno, metallo, vetro, plastica, gomma, ecc.)	Legno, ottone, vetro a specchio.
Descrizione e funzionamento secondo la fisica classica	Lo specchio, posto su un sostegno di legno, può essere ruotato su un asse verticale. Uno specchio moderno è costituito da una lastra di vetro “liscia” sul retro della quale è depositato chimicamente uno strato di alluminio o argento, protetto sul retro da uno strato di vernice opaca. Con il termine “liscia” si intende che la sua granularità sia inferiore alla lunghezza d'onda dei colori incidenti, nell'ambito della fisica classica. L'alluminio e l'argento sono scelti sia per la loro alta riflettanza sia per la restituzione dei colori in riflessione. Dunque la riflessione avviene sul metallo, mentre il vetro è un supporto. Si può leggere, nei testi ad essi dedicati, che gli antichi specchi erano fatti di bronzo o rame “lisci”; in seguito furono fatti di vetro con dietro stagno e mercurio, poi con stagno e piombo ecc. . Uno specchio concavo, che riflette nella sua parte interna è generalmente una calotta sferica di dimensione molto più piccola della sfera ideale a cui appartiene; inoltre, per uno studio semplice, i “raggi” luminosi devono essere parassiali, cioè paralleli all'asse ottico principale. Secondo alcuni autori queste due approssimazioni si devono a Gauss. Infatti, se la calotta sferica è relativamente ampia i raggi parassiali riflessi non si concentrano nel fuoco, ma formano una caustica di riflessione, e l'immagine ottenuta è distorta (vedi figura 18.30). Per evitare tale aberrazione si dovrebbe ricorrere a specchi a forma di paraboloide. La legge di riflessione in fisica classica è semplicissima: l'angolo i formato dal “raggio” incidente rispetto all'asse ottico è uguale all'angolo r formato dal “raggio” riflesso; mentre in fisica quantistica bisogna studiare l'interazione tra i fotoni e gli elettroni “just free” nel metallo. Nelle rappresentazioni grafiche lo specchio sferico si rappresenta con un arco di cerchio e sono utili: il centro di curvatura C; l'asse ottico principale che rappresenta l'asse di simmetria passante per C; il vertice V, punto di intersezione fra l'asse ottico e la calotta sferica; l'angolo di apertura tra i due raggi condotti dal centro C ai due estremi dell'arco di cerchio; gli assi secondari, cioè ogni altra retta passante per C che incontri l'arco di cerchio. Per costruire le rappresentazioni grafiche, per la comprensione e di ausilio negli esperimenti in laboratorio, occorrono alcune regole: a) ogni “raggio” parallelo all'asse ottico origina per riflessione un “raggio” passante per il fuoco F; b) ogni “raggio” passante per il fuoco F origina un “raggio” parallelo all'asse ottico; c) ogni “raggio” passante per il centro di curvatura C, incidendo perpendicolarmente alla superficie, viene riflesso nella stessa direzione. Le figure riportate mostrano quanto detto. La distanza fra l'oggetto e il vertice si dice p; la distanza fra l'immagine e il vertice si dice q; la distanza fra il fuoco e il vertice si dice f. Dunque si può dimostrare che $\frac{1} {p} + \frac{1} {q} = \frac{1} {f} = \frac {2} {R}$. Dove $f = \frac {R} {2}$. Detta equazione dei punti coniugati. Definito l'ingrandimento trasversale G il rapporto fra la lunghezza dell'immagine (perpendicolare all'asse) e la lunghezza dell'oggetto ( perpendicolare all'asse) si dimostra agevolmente con al legge di riflessione che $G = \frac {q} {p}$. Per concludere, lo specchio concavo può dare due tipi di immagini: quella reale che si può raccogliere su uno schermo e quella virtuale, visibile solo con l'occhio.
Bibliografia	F. S. Crawford Jr., Onde e Oscillazioni, La Fisica di Berkeley. Vol. 3, Zanichelli, Bologna 1972. AA. VV. PPC Progetto Fisica , Vol. B, Zanichelli, Bologna 1986. R. P. Feynman, QED la strana teoria della luce e della materia, Adelphi, Milano 1989. S. Pugliese Jona Fisica e Laboratorio 2, Loescher, Torino, 1984. A. Caforio – A. Ferilli, Corso di Fisica Sperimentale 2, Le Monnier, Firenze, 1985.
Eventuale iscrizione	r = m. 0.80, specchio concavo
Inventore	-

Dati storici

Data di entrata	1906
Inventario	Inventario 31/12/95 (572), Vecchio inventario di fisica (1050/75), Inventario 01/12/84 (613)
Vecchi numeri di inventario	106, 572, 1050/75, 613
Donato - comperato - provenienza	Comperato

Dati relativi al restauro

Stato di conservazione	buono
Descrizione interventi effettuati	-
Nome restauratore	-
Osservazioni - Utilizzazione per la didattica	-

Dati relativi alla conservazione

Armadio	A1
Ripiano	R2
Scheda tecnica del produttore	No
Collocazione	Corridoio presidenza, primo piano

Sitografia

Link	Descrizione
https://it.openprof.com/wb/ottica_geometrica_-_specchi?ch=604	Ottica geometrica
https://www.istitutomontani.edu.it/museovirtuale/specchio_piano200/	Ulteriori informazioni
https://www.istitutomontani.edu.it/museovirtuale/specchio_concavo198/	Ulteriori informazioni
https://www.istitutomontani.edu.it/museovirtuale/specchio_convesso199/	Ulteriori informazioni