Riflessioni cilindriche

Procuratevi una tazza cilindrica, come per esempio quella illustrata in figura. Esponete la parete interna della tazza alla luce solare (o anche alla luce di una lampadina ad incandescenza), ed osservate le figure luminose che si producono sul fondo della tazza.

Cambiate gradualmente l'orientazione della tazza rispetto ai raggi di luce incidenti, fin quando la luce non arriva più direttamente sul fondo, ma questo viene illuminato solo per riflessione sulle pareti interne della tazza. Come cambiano le figure luminose che si formano al variare dell'orientazione della tazza (dei raggi luminosi)? Dopo aver “messo a fuoco” la cuspide luminosa centrale, orientando opportunamente la tazza, continuate ad inclinarla nella stessa direzione: la cuspide non è più “a fuoco”, ma si “allarga” man mano che continuate ad inclinare. Se continuate ad inclinare la tazza, potete osservare che la cuspide “allargata” (di forma vagamente ellittica), si “sdoppia” in due (o anche in tre, se siete sufficientemente abili). Sapete spiegare perché osservate una doppia immagine, se la luce della sorgente luminosa è sempre la stessa, e non è stata raddoppiata?

Se ripetete l'esperimento con la luce di una lampada (meglio quelle con braccio snodabile), fissate la tazza su un tavolo, e studiate le curve che si formano sul fondo dalla riflessione dei raggi luminosi, variando l'altezza della lampada dal tavolo. Ripetete poi lo stesso esperimento mantenendo fissa l'altezza della lampada dal tavolo, ma spostando lateralmente la tazza (cosa cambia, in tal modo?). Come cambiano le figure luminose sul fondo? La cuspide luminosa si sposta? Riuscite sempre ad osservare lo “sdoppiamento”?

Ripetendo l'esperimento utilizzando pentole cilindriche di diversa altezza, potreste anche studiare come influisce l'altezza dello “specchio” sulla formazione delle figure luminose.

 

 

Per altri aspetti del fenomeno osservato (e per possibili approfondimenti), leggete l'articolo qui.