Distanza percorsa da un fascio di luce
Distanza percorsa da un fascio di luce riflesso da uno specchio piano
La luce emessa da una lampadina di emergenza viene riflessa da uno specchio piano come da immagine sotto.
Considerando le distanze riportate in figura, determinare la lunghezza del cammino che il fascio di luce esegue fino ad arrivare alla parete opposta allo specchio.
Svolgimento dell'esercizio
Il problema si risolve attraverso semplici considerazione trigonometriche applicate ai triangoli.
La prima parte del percorso della luce, d1, è costituito dal tratto tra lampadina e specchio.
Del triangolo rettangolo che ha come cateto la distanza orizzontale tra di essi , 0,5 m, conosciamo l'angolo tra l'ipotenusa e lo specchio che è pari a 60°.
Per cui:
d1 ∙sen60 = 0,5
Da cui:
d1 = 0,5 / sen60 = 0,58 m
La seconda parte del percorso è invece d2, ovvero l'ipotenusa del triangolo rettangolo che ha come cateto la distanza specchio – parete, ovvero 3,0 m.
L'angolo tra ipotenusa e questo cateto è di 30°, uguale all'angolo di incidenza del raggio.
Per cui:
d2 ∙ cos30 = 3
d2 = 3/cos30 = 3,46 m
Dunque il percorso totale vale:
D = d1 + d2 = 0,58 + 3,46 = 4,04 m
Prova tu
Uno specchio piano è posto a 5 m da una sorgente che emette un raggio luminoso incidente lo specchio con un angolo di 60°.
Il raggio viene riflesso fino ad incontrare una superficie piana posta parallelamente allo specchio.
Se tutto il cammino percorso dal raggio vale 40 m, determinare a che distanza è posto lo schermo dallo specchio.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio su specchio piano.
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