OMBRE PRODOTTE DA UNA SORGENTE DI LUCE VICINA
Il modello dei "raggi di luce" permette di esplorare
la formazione delle ombre. L'attività consiste nell'illuminare
oggetti solidi e modelli di figure piane con una sorgente “puntiforme” (proiettore
per diapositive) e nell'analizzare la forma delle relative ombre.
I
fili che mettono in collegamento punti corrispondenti tra il pallone
e la
sua
ombra
e che convergono sulla sorgente luminosa (proiettore) rappresentano
i raggi luminosi. Se proiettiamo un oggetto solido, si forma una zona
d'ombra ed una di penombra, mentre se proiettiamo una figura piana
il contorno dell'ombra risulta più
definito.
Sorgente luminosa: proiettore per diapositive |
Sorgente luminosa: proiettore per diapositive |
Un esercizio consiste nel predire la posizione e la forma dell'ombra di un determinato oggetto. I ragazzi, a proiettore spento, tendono fili tra il proiettore e lo schermo, facendoli passare per i vertici della figura da proiettare, quindi disegnano sullo schermo l'ombra "virtuale". Successivamente illuminano la figura e verificano la coincidenza tra la sua ombra ed il contorno tracciato sullo schermo.
I ragazzi sono invitati ad esplorare come la posizione reciproca di sorgente luminosa, schermo e oggetto da proiettare influiscono su forma e dimensioni dell'ombra. Più in dettaglio:
Piano del reticolo non parallelo al piano dello schermo
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Sorgente luminosa: proiettore per diapositive |
Sorgente luminosa: lampada da tavolo |
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Cambiano forma e dimensioni del reticolo, il quadrato diventa trapezio.
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Solo il lato appoggiato allo schermo non si trasforma.
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Le rette restano rette.
Controesempio: non sempre linee rette restano rette
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Piano della figura parallelo al piano dello schermo
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L’ombra mantiene la sua forma, ma
cambia dimensioni. -
Se si modifica la distanza relativa di sorgente, oggetto e schermo varia l’ingrandimento del quadrato.
Gli ingrandimenti possono essere studiati anche con CABRI
COSA ACCADE SE SI ALLONTANA LA SORGENTE LUMINOSA?
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Se si allontana il proiettore mantenendo fissa la posizione dello schermo e della figura, si osserva che:
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L’ombra diventa sempre più piccola e si può ipotizzare che, a distanza infinita, coinciderà con la figura stessa.
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I “raggi di luce”, rappresentati da fili tesi passanti per punti del contorno della figura, divergono sempre meno, al limite saranno paralleli.
In questo modo viene spontaneamente introdotto lo studio di ombre prodotte da una sorgente lontana
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