La luce è un’onda, ma quando la sua lunghezza d’onda — poche centinaia di nanometri — è molto più piccola delle dimensioni degli oggetti che incontra (specchi, lenti, finestre), la sua natura ondulatoria diventa irrilevante. In questo regime la luce si può trattare semplicemente come un fascio di raggi rettilinei. È il punto di vista dell’ottica geometrica, nata con Euclide e perfezionata nei secoli da Snell, Cartesio, Huygens e Newton.
L’idea di fondo è potente proprio perché è semplice: dimenticare le creste e le valli dell’onda e seguire solo la direzione lungo cui l’energia luminosa si propaga. Ogni fenomeno di questo capitolo — ombre, riflessione, rifrazione, specchi e lenti — si costruisce tracciando raggi e vedendo dove vanno a finire.
Principio — Il raggio di luce
In un mezzo omogeneo, la luce viaggia in linea retta alla stessa velocità. Quando cambia mezzo (o il mezzo non è omogeneo), i raggi possono cambiare direzione e velocità, ma restano retti dentro ciascun mezzo.
Questa condizione — la rettilineità dentro ciascun mezzo omogeneo — è ciò che rende disegnabili i raggi: bastano righello e matita per prevedere il percorso della luce, finché non incontra una superficie che la fa deviare.
Collegamenti
Esercizi collegati: Esercizi — Onde · Problema — Raggi per oggetto oltre 2f (lente) · Problema — Angolo critico di una fibra ottica