FriskyScience!® 002: Riflessione interna

FriskyScience!® : esperimenti facili, divertenti, istruttivi che si possono fare a casa, a scuola, per hobby, per curiosità, per divertimento.

Materiale occorrente

– contenitore trasparente (alcune confezioni di cioccolatini sono adatte allo scopo)
– due bicchierini o appoggi per il contenitore
– puntatore laser (va benissimo una livella da muratore del valore di pochi euro: si trova nei bricocenter)
– acqua
– goccia di latte

Come si svolge

Posizionare sollevato il contenitore trasparente. Noi abbiamo usato due bicchierini di plastica, ma va bene un sistema qualsiasi.
Riempirlo d’acqua per circa tre quarti.
Aggiungere una sola goccia di latte e mescolare. Se se ne mette di più, la soluzione diventerà torbida e l’effetto sarà meno visibile.
Facendo passare il raggio laser attraverso la soluzione si possono vedere diversi effetti:
– l’effetto Tyndall, ovvero il raggio si rende visibile scontrandosi con le particelle di quella che è, a tutti gli effetti, una soluzione colloidale di latte e acqua;
– l’effetto di rifrazione, se il raggio incide sulla superficie dell’acqua passando dall’aria all’acqua devìa, e noi lo vediamo assumere una direzione diversa rispetto all’angolo di entrata
– l’effetto di riflessione interna se il raggio entra nel liquido con un angolo superiore a quello di rifrazione, e noi vediamo il raggio “rimbalzare” nella soluzione più volte

I perché

È utile leggere: http://it.wikipedia.org/wiki/Riflessione_interna_totale
in cui si dice:
“La riflessione è il fenomeno, governato dalla legge della riflessione, per cui un’onda elettromagnetica che colpisce una superficie di separazione tra due mezzi, in parte prosegue il suo percorso deviandolo al di là della superficie, mentre in parte torna nella direzione da cui proveniva”
La riflessione totale avviene se l’angolo di incidenza raggiunge l’ampiezza di π/2

Ulteriori esperimenti

Si può riempire di fumo (usare per esempio uno stick profumato) la parte superiore della scatoletta, ovviamente chiudendola in modo che il fumo non si disperda. Così facendo nel fenomeno della rifrazione si potrà vedere il raggio anche quando attraversa l’aria e  entra nel liquido con un angolo diverso da quello con cui poi prosegue all’interno del liquido stesso.

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