Svolgi gli esercizi seguenti sul quaderno, mostrando per i problemi tutti i passaggi e indicando le unità di misura. Disegna i tracciamenti dei raggi quando richiesto e giustifica brevemente le risposte aperte.
- Quale grandezza è definita dal rapporto tra la velocità della luce nel vuoto e la velocità della luce in un mezzo trasparente?
- A) La distanza focale
- B) L'angolo critico
- C) L'indice di rifrazione
- D) L'ingrandimento lineare
- In un mezzo omogeneo e trasparente la luce si propaga in linea retta.
- Vero / Falso
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Secondo la seconda legge della riflessione, l'angolo di incidenza è ___ all'angolo di riflessione.
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Uno specchio piano forma sempre un'immagine:
- A) Reale, capovolta e ingrandita
- B) Reale, dritta e della stessa dimensione
- C) Virtuale, dritta e della stessa dimensione
- D) Virtuale, capovolta e rimpicciolita
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Un raggio di luce passa dall'aria (n1 = 1,00) all'acqua (n2 = 1,33) con un angolo di incidenza di 30°. Calcola l'angolo di rifrazione.
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Associa ogni strumento o fenomeno al tipo di superficie o lente che lo caratterizza. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | Riflettore di un faro d'auto | Specchio convesso | | Specchio agli incroci stradali | Lente convergente | | Lente di ingrandimento | Lente divergente | | Occhiali per la miopia | Specchio concavo |
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Qual è la distanza focale di uno specchio sferico con raggio di curvatura R = 40 cm?
- A) 10 cm
- B) 20 cm
- C) 40 cm
- D) 80 cm
- L'immagine formata da una lente divergente di un oggetto reale è sempre virtuale, dritta e rimpicciolita.
- Vero / Falso
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Il fenomeno per cui, oltre un certo angolo, la luce non passa più dal mezzo più denso a quello meno denso si chiama riflessione ___.
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Una lente sottile convergente ha distanza focale f = 15 cm. Un oggetto è posto a p = 25 cm dalla lente. Determina la posizione q dell'immagine, l'ingrandimento G e indica natura e orientamento dell'immagine.
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Per quale difetto visivo si usano lenti convergenti perché il bulbo oculare è troppo corto?
- A) Miopia
- B) Ipermetropia
- C) Astigmatismo
- D) Daltonismo
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Spiega in poche righe la differenza tra riflessione speculare e riflessione diffusa, indicando un esempio per ciascuna.
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L'indice di rifrazione di un mezzo trasparente può essere minore di 1.
- Vero / Falso
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In una lente sottile, l'ingrandimento lineare è dato dalla formula G = ___ / p.
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Calcola l'angolo critico per la riflessione totale alla superficie di separazione tra vetro (n1 = 1,50) e aria (n2 = 1,00).
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Un oggetto è posto nel fuoco di una lente convergente. Dove si forma l'immagine?
- A) Nel doppio del fuoco, capovolta
- B) All'infinito
- C) Nel fuoco opposto, dritta
- D) Sulla lente stessa
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Spiega perché una cannuccia immersa in un bicchiere d'acqua appare spezzata in corrispondenza della superficie del liquido.
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Una persona ha bisogno di occhiali con potenza P = −2,5 diottrie. Quanto vale la distanza focale delle lenti? Si tratta di lenti convergenti o divergenti? A quale difetto visivo si riferisce?
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Associa ogni grandezza alla sua espressione o definizione corretta. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | Indice di rifrazione | f = R/2 | | Distanza focale di uno specchio sferico | 1/p + 1/q = 1/f | | Formula delle lenti sottili | P = 1/f (in diottrie) | | Potenza di una lente | n = c/v |
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Quale dei seguenti fenomeni non è descrivibile con l'ottica geometrica?
- A) La formazione di un'ombra netta
- B) La riflessione su uno specchio
- C) L'interferenza tra due fenditure sottili
- D) La rifrazione attraverso un prisma
- In uno specchio concavo, un oggetto posto tra il fuoco e il vertice forma un'immagine virtuale, dritta e ingrandita.
- Vero / Falso
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Un oggetto alto 2,0 cm è posto a 20 cm da una lente sottile divergente di distanza focale f = −10 cm. Calcola la posizione dell'immagine, l'ingrandimento e l'altezza dell'immagine.
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Descrivi il procedimento per costruire graficamente l'immagine di un oggetto attraverso una lente convergente, indicando i tre raggi notevoli e specificando come cambia la natura dell'immagine in funzione della posizione dell'oggetto rispetto al fuoco e al doppio del fuoco.
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L'angolo critico θc per la riflessione totale si calcola con sen θc = ___/n1, dove n1 > n2.
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Perché le fibre ottiche utilizzate nelle telecomunicazioni sfruttano il fenomeno della riflessione totale e quali vantaggi offrono rispetto ai cavi elettrici tradizionali?