Il modello a raggi descrive i fenomeni luminosi utilizzando porzioni
di rette che collegano i tre attori della visione: sorgente, oggetto, recettore.
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Il modello “a raggi” non dice nulla della
natura della luce,
ma soddisfa l’esigenza di indicare la direzione
in cui la luce si propaga
ed è utilizzato per descrivere numerosi
fenomeni:
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Emissione di luce da sorgenti
puntiformi:
un punto-sorgente nello spazio vuoto o in un mezzo omogeneo emette in
modo simmetrico intorno a se stesso e la luce occuperà tutto lo
spazio. L'emissione viene rappresentata dai raggi, semirette uscenti in
modo simmetrico dalla sorgente.
Per non incappare nel problema del "cadere tra un raggio e l'altro"
nel caso di un fascio divergente, i raggi sono intesi come gli assi centrali
di connetti elementari in cui si immagina suddiviso tutto lo spazio.
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Utilizzando questo modello si possono interpretare ed unificare
due fenomeni apparentemente diversi: luce emessa dal sole (raggi paralleli)
e luce emessa da una lampadina (raggi divergenti, cioè che si allontanano
tra loro nel verso di propagazione)
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NB: questa schematizzazione
dell'emissione di una sorgente puntiforme è già selettiva:
l'emissione luminosa non è rappresentata in tutto lo spazio, ma
limitata solo all'angolo utile per la spiegazione corrente.
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Riflessione:
Immagine formata da uno specchio piano. I raggi provenienti dall'oggetto
P, che incidono sullo specchio ed entrano nell'occhio, sembrano provenire
da un oggetto posto dietro lo specchio
L'immagine può essere vista dall'occhio in ogni punto della zona
ombreggiata
NB: Perché nel disegno sono
stati tracciati solo 4 raggi e non altri?
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Tutta l'ottica geometrica utilizza
ampiamente il modello a raggi per studiare la formazione di immagini di
specchi e lenti.
L'utilizzo didattico di rappresentazioni grafiche di fenomeni luminosi,
basate su questo modello presenta alcuni aspetti
critici:
- il salto tra rappresentazione bidimensionale
e tridimensionale: i fenomeni luminosi sono tridimensionali,
la maggior parte dei disegni basati su questo modello è bidimensionale.
- usualmente nei disegni viene rappresentato il percorso di un numero
finito di "raggi notevoli", scelti, tra gli infiniti possibili,
secondo criteri precisi; tuttavia i criteri raramente vengono esplicitati
- non va inoltre dimenticato che alla parola raggio i ragazzi possono
attribuire il duplice significato di raggio di
vista o di raggio di luce.
L’idea che “qualcosa” esca dall’occhio e vada verso l’oggetto permettendoci
di vedere è molto forte e può interferire nella corretta
formazione del concetto di raggio; catturare la luce con l'acchiapparaggi
può contribuire alla costruire l'idea di raggio di luce.
Se la mediazione didattica non conduce i ragazzi a riflessioni consapevoli
su questi aspetti, l'utilizzo in classe di queste rappresentazioni grafiche
rischia di ridursi ad un gioco di prestigio.
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