Re: Approssimazione dell'Ottica Geometrica

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_fastwebnet.it>
Date: Tue, 25 Sep 2018 10:12:03 +0200

Aggiungo un commento particolare.
Non mi piace il dualismo che si legge assai frequentemente tra ottica
geoemetrica e ottica fisica.
Non mi piace perché lo trovo sbagliato in due sensi.
Lo posso capire se usato in altra epoca storica, diciamo nell'800; ma
non oggi.

Ecco i due sensi cui lo trovo sbagliato.
1) Lascia credere che l'ottica geometrica in qualche modo non sia fisica.
E questo è un errore, per più motivi.

In primo luogo si tratta di un rispettabile modello matematico della
propagazione della luce, che porta a leggi quantitative verificabili.
E' stato a lungo (forse ancora oggi) alla base della progettazione di
importanti strumenti ottici (per es. gli obiettivi fotografici).

Secondo: le leggi dell'ottica geoemtrica si possono ricavare da un
modello fisico sulla natura della luce: il modello corpuscolare. Non
so quanto sia noto, ma se si attribuiscono ai "corpuscoli luminosi"
(niente a che vedere coi fotoni) delle proprietà meccaniche, in
partcolare un'en. cinetica e una potenziale, si vede che la legge
della rifrazione si spiega assumendo che ogni mezzo abbia un'en.
potenziale dei corpuscoli legata all'indice di rifrazione.

Il fondamentale difetto di questo modello, come sappiamo, sta nella
previsione errata circa la velocità della luce nei mezzi, che risulta
*dirett. proporz.* all'indice di rifrazione, anciché inversamente
(come correttamente risulta del modello ondulatorio).

In cambio l'ottica geometrica vista come modello matematico di un
ambito di fenomeni fisici ha un grande valore didattico, perché la sua
matematica è molto semplice, sì che permette di far familiarizzare i
ragazzi *agli inizi della s.s.s.* col significato di un modello
matematico e su che cosa significa applicare la matematica al mondo
reale.

Purtroppo la scarsa conoscenza dell'ottica da parte della maggior
parte dei fisici rende difficilissimo mettere a frutto questi pregi.

2) Il dualismo è sbagliato dall'altro lato, perché quella che viene
chiamata "ottica fisica" andrebbe chiamata "ottica ondulatoria".
Il suo valore per la comprensione dei fenomeni ottici è indiscutibile,
ma ormai da un secolo sappiamo che non è affatto l'ultima parola.
L'importanza degli aspetti quantisitici in tanti fenomeni ottici è ben
nota, le applicazioni pratiche, nei campi più diversi, pure. Da molto
tempo ormai esiste una "ottica quantistica", dove si concentra
ovviamente il principale interesse dei ricercatori.

Tra l'altro, anche questo contribuisce a rendere scarsa la conoscenza
dell'ottica "antica", che dal punto di vista della ricerca è superata.
Si spiega così perché la larga maggioranza dei fisici non sanno
l'ottica "classica" (geometrica e ondulatoria): o perché non l'usano
mai nel loro ambito particolare di ricerca, o perché sono andati
oltre.
(La cosa curiosa è che quasi lo stesso succede per la relatività, ma è
un altro discorso.)
                                   

-- 
Elio Fabri
Received on Tue Sep 25 2018 - 10:12:03 CEST

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