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.
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L'oggetto si trova oltre il punto 2F. |
L'oggetto si trova tra il punto 2F e il punto F. |
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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. |