Christopher Kent Mineman - Didattica in rete

Gli specchi

Lo specchio è uno strumento ottico costituito da una superficie lucida e ben levigata, capace di riflettere la maggior parte delle onde luminose che incidono su di essa. In genere è costituito da una lastra di vetro con la faccia posteriore metallizzata. A seconda della forma della superficie riflettente, si distinguono specchi piani e specchi curvi.

SPECCHI PIANI

Uno specchio piano è una superficie riflettente perfettamente piana. L'immagine che esso restituisce è virtuale e simmetrica rispetto a quella reale. È virtuale nel senso che sembra provenire da una sorgente luminosa posta al di là dello specchio; ma, se si pone uno schermo nella posizione in cui sembra essere collocato l'oggetto, non si raccoglie alcuna immagine. È simmetrica nel senso che si può costruire cercando il simmetrico di ogni punto dell' oggetto rispetto al piano della superficie riflettente.

SPECCHI CURVI

Gli specchi curvi si dividono in concavi e convessi, a seconda della curvatura.
Nei primi, la superficie riflettente è quella interna e le caratteristiche dell' immagine fornita dipendono dalla posizione dell' oggetto rispetto allo specchio.
Nei secondi,la superficie riflettente è quella esterna e l' immagine fornita è sempre virtuale, diritta e
rimpicciolita.
Nella maggior parte delle applicazioni, la forma degli specchi curvi è parabolica oppure sferica.

SPECCHI PARABOLICI

Uno specchio parabolico si può pensare ricavato dalla rotazione di una parabola intorno al proprio asse. La sua proprietà fondamentale consiste nel far convergere in un unico punto, detto fuoco, i raggi luminosi che incidono su di esso parallelamente all' asse geometrico (che in questo contesto prende il nome di asse ottico). Tale proprietà rende lo specchio parabolico ideale per l' osservazione di oggetti lontani, per i quali si può assumere, appunto, che i raggi siano tutti parassiali (paralleli all' asse). Per questo, viene impiegato come obiettivo nei telescopi riflettori: opportunamente orientato, raccoglie la radiazione luminosa proveniente da un corpo celeste lontano e la riflette nel fuoco, dove è collocato l'oculare o uno specifico dispositivo di rivelazione (uno strumento per la raccolta e l' elaborazione dell' immagine). In altre applicazioni, se la sorgente luminosa non è sufficientemente lontana da garantire il parallelismo dei raggi, questi incidono sullo specchio ad angoli diversi e vengono riflessi in punti diversi, creando non un' immagine nitida ma una zona luminosa diffusa detta caustica. Tale inconveniente è più evidente con specchi di grande apertura (molto ampi) e per oggetti distanti dall' asse ottico. Oltre che nei telescopi, gli specchi parabolici vengono utilizzati in diverse altre applicazioni, ad esempio nei fanali delle automobili: in questo caso, la sorgente luminosa viene collocata nel fuoco dello specchio; i raggi incidono sulla superficie riflettente e ne vengono riflessi in modo da formare un fascio di raggi paralleli.

SPECCHI SFERICI CONCAVI

Gli specchi sferici concavi forniscono immagini con caratteristiche diverse a seconda della posizione dell' oggetto rispetto al centro di curvatura, al fuoco e alla superficie riflettente. Se l' oggetto si trova al di là del centro di curvatura dello specchio, si forma un'immagine reale, capovolta e rimpicciolita; se si trova tra il centro e il fuoco, l'immagine è reale, capovolta e ingrandita; se si trova tra il fuoco e lo specchio, è virtuale, diritta e ingrandita.

L'oggetto si trova oltre il punto 2F. L'oggetto si trova tra il punto 2F e il punto F.
L'oggetto si trova nel punto 2F. L'oggetto si trova tra il punto F e lo specchio.

SPECCHI SFERICI CONVESSI

Gli specchi sferici convessi forniscono sempre un' immagine virtuale, diritta e rimpicciolita dell' oggetto che vi si riflette. Vengono impiegati, ad esempio, negli specchietti retrovisori delle automobili e negli specchi stradali posizionati nei punti in cui la visuale è ostruita da qualche ostacolo; hanno infatti la proprietà di rimpicciolire l'immagine, rappresentando su una piccola superficie una scena relativamente ampia.