TRASMISSIONE PARALLELA E DIFFUSA. LA LUCE ATTRAVERSO I CORPI.
Cerchiamo ora di capire come si comporta la luce quando attraversa un corpo trasparente (come il vetro o l’acqua) e quando attraversa un corpo traslucido (come il vetro smerigliato o la carta velina).
Abbiamo già visto che la luce riesce ad attraversare, seppure in modo diverso, sia i corpi trasparenti sia i corpi traslucidi: nei primi sembra passare con estrema facilità, mentre nei secondi sembra “filtrare” con una certa fatica. Al tempo stesso il nostro occhio riesce a vedere nitidamente attraverso il vetro della finestra o l’acqua limpida di un acquario, mentre nel caso del vetro smerigliato o di un’acqua torbida riesce a percepire solo un chiarore diffuso e, al massimo, qualche ombra sfocata.
Cominceremo le nostre osservazioni con una lastra di vetro trasparente e l’acqua limpida del nostro piccolo acquario.
TRASPARENZA E TRASMISSIONE “PARALLELA”
Rivolgendo il nostro fascio laser su questi tre dispositivi possiamo fare osservazioni molto simili a quelle che abbiamo fatto per la riflessione sulla tavola di legno e sullo specchio.
La lastra di vetro ci permette di osservare che la luce incidente si divide in due parti: una parte si riflette sulla prima superficie del vetro, mentre l’altra penetra all’interno, cambiando direzione (ri-frazione) e tornando parallela alla direzione iniziale quando fuoriesce dalla seconda superficie.
L’acquario ci permette di osservare come il fascio laser esca dall’acqua mantenendosi sempre molto stretto (infatti produce una macchia luminosa molto piccola).
Possiamo pensare, quindi, che nel caso di un fascio di raggi paralleli, questi si mantengano paralleli anche dopo l’attraversamento della lastra ( ne abbiamo disegnati di meno in uscita per tener conto dell’assorbimento).
Potremmo chiamare trasmissione parallela questo comportamento, che è del tutto analogo alla riflessione parallela osservata sugli specchi e che abbiamo per questo chiamato speculare.
E’ ragionevole pensare, a questo punto, che stia proprio in questo mantenimento del parallelismo tra i raggi la ragione fisica per la quale sia la lastra di vetro che lo specchio ci consentono una visione nitida degli oggetti.
TRASLUCIDITA’ E TRASMISSIONE DIFFUSA
Sostituiamo ora la lastra di vetro trasparente con quella di vetro smerigliato.
Stavolta il fascio laser non produce più un punto luminoso sullo schermo posto al di là del vetro, ma lo illumina in modo diffuso.
Dobbiamo quindi dedurne che nell’attraversamento del vetro smerigliato i raggi del fascio perdano il loro parallelismo e vengano diffusi in tutte le direzioni, in modo del tutto simile a quello prodotto per riflessione sulla superficie ruvida e irregolare del legno grezzo . In questo caso, addirittura, i due fenomeni si presentano contemporaneamente. Abbiamo visto, infatti, che il fascio di luce viene in parte riflesso ed in parte rifratto. Le irregolarità create dallo smeriglio sulla superficie del vetro offrono ai raggi paralleli del fascio diversi angoli di incidenza sia per la riflessione, sia per la rifrazione.
Per analogia con la riflessione diffusa possiamo parlare, dunque, di una trasmissione diffusa.
Con l’ausilio del nostro piccolo acquario potremo simulare un passaggio graduale dalla trasparenza alla diffusione (traslucida) mediante l’aggiunta di un po’ di latte all’acqua dell’acquario. In tal modo mostreremo come la diffusione possa interessare non solo la superficie, ma anche l’interno del corpo.
Osserveremo, quindi, il comportamento dei raggi di luce che attraversano l’acquario.
Nell’acqua limpida il raggio non è praticamente visibile ( esattamente come nell’aria priva di polvere ); si vede, però, la macchiolina luminosa che il raggio produce su uno schermo posto vicino alla parete di uscita.
Man mano che si aggiungono gocce di latte, si nota che la luce si diffonde per tutto il liquido, il raggio sembra “accorciarsi” e la macchiolina svanisce.