Re: riflessione totale

From: Luxor <fabiodisti_at_virgilio.it>
Date: 8 Aug 2006 06:40:18 -0700

gnappa ha scritto:

> Per la vostra gioia, vi propongo un altro quesito preso da un test di
> ammissione alla SSIS :-)
>
> Il testo � il seguente:
> -----------------------------------------------------------
> La figura che segue � stata disegnata da uno studente. Essa rappresenta
> i raggi di luce emessi da una sorgente puntiforme S che colpiscono la
> superficie di separazione tra due mezzi ottici.
> (ho riprodotto la figura qui: http://tinyurl.com/kg5tn)
>
> Osservando la figura, l'insegnante esprime alcune perplessit� e pone
> allo studente la seguente domanda:
> "quale delle seguenti affermazioni � falsa?"
>
> A) si pu� osservare sia il percorso del raggio 1 sia quello del raggio 4
> B) si pu� osservare sia il percorso del raggio 2 sia quello del raggio 3
> C) si pu� osservare sia il percorso del raggio 2 sia quello del raggio 4
> D) si pu� osservare sia il percorso del raggio 3 sia quello del raggio 4
> E) nessuna delle precedenti affermazioni � falsa
> -------------------------------------------------------------
>
> Questo � quello che ho pensato io:
> Il raggio 4 � una riflessione, quindi va sempre bene; i raggi 2 e 3 sono
> rifrazioni dovute al passaggio da un messo a indice di rifrazione
> maggiore a uno minore, e il raggio 1 � una rifrazione dovuta al
> passaggio da un mezzo a indice di rifrazione minore a uno maggiore.
>
> Quindi sarebbero incompatibili le coppie 1,2 e 1,3. E ho risposto E.
>
> Invece la risposta esatta � la A, perch� evidentemente considerano il
> raggio 4 come una riflessione totale, quindi dovuto al passaggio da un n
> maggiore a uno minore. Ma il testo dice quali raggi non si possono
> osservare contemporaneamente, non vedo perch� disegnare una riflessione
> non possa andare bene.
>
> A me sembra uno dei casi in cui non si capisce se c'� il trabocchetto
> (ti faccio pensare al raggio 4 come una riflessione totale, quindi
> incompatibile con 1, invece � una semplice riflessione, chi ti ha detto
> che non puoi disegnare una riflessione?), o si sono dimenticati di
> precisare qualcosa.
>
> O sto sbagliando clamorosamente come per i due cilindri sul piano
> inclinato? :-)
>
> --
> GN/\PPA


Credo che il modo pi� semplice per risolvere la questione sia nel
mettersi nelle condizioni di avere una sorgente S posta in un mezzo
(come l'aria) con un indice di rifrazione n1 minore di quello del mezzo
nel quale si osserva la rifrazione, n2, e supponendo che quest'ultimo
mezzo sia isotropo, come il vetro (se ci mettiamo di fronte a mezzi
anisotropi per un esame SISS, allora ne abbiamo di tempo per risolvere
il problema!). Allora appare evidente che non � possibile
l'affermazione D perch� non � possibile osservare una riflessione
totale interna accompagnata dal raggio 3 (anche a causa della mia
scelta a priori degli indici di rifrazione). La B mi sembra una
versione "invertita" della D, pertanto la scarterei subito.
Per quanto riguarda la D, ricondando la legge di Snell, se fosse
corretta ci troveremmo di fronte a un indice di rifrazione relativo
infinito (il seno dell'angolo di rifrazione del raggio 3 �
praticamente nullo), il che non � fisicamente accettabile.
Resta pertanto la A. Ti ricordo anche che una regola di carattere
qualitativo per determinare la direzione della rifrazione � che il
raggio luminoso � sempre pi� vicino alla normale dal lato del mezzo
pi� denso.
Spero di essre stato chiaro e di non aver detto scemenze.
Ciao!
Received on Tue Aug 08 2006 - 15:40:18 CEST

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