II Prova in itinere corso di Fisica 4
A.A. 2004/5
COGNOME……………………
NOME………….....………..
1) Un satellite geostazionario monta un telescopio riflettore Newtoniano in modo che lo specchio concavo
(l’obiettivo) produca un’immagine reale con dimensioni l = 10-3 mm di oggetti che sulla terra sono lunghi
L = 100 m. Calcolare: (a) quale raggio di curvatura R deve avere lo specchio; (b) quale diametro minimo
di apertura lineare D deve avere lo specchio per risolvere tali oggetti osservati in luce con  = 500 nm.
( distanza Terra-satellite H = 36000 km)
2) Un macchina fotografica monta un obiettivo con focale f = 200 mm. Si vuole fotografare un edificio
alto 10 m utilizzando una normale pellicola il cui fotogramma è alto 24 mm. (a) Calcolare a quale
distanza minima dalla casa occorrerà posizionarsi perché l’immagine entri tutta nel fotogramma. (b)
Successivamente si vuole mettere a fuoco un oggetto a distanza d = 2 m, di quanto occorrerà allontanare
l’obiettivo dalla pellicola rispetto al caso precedente?
3) Due lenti convergenti identiche di lunghezza focale f1 = f2 = + 15 cm sono separate da una distanza
d = 6 cm. Si disponga un oggetto alla distanza D = 10 cm dalla prima lente. (a) Determinare posizione e
natura dell’immagine col tracciamento dei raggi; (b) calcolare posizione e ingrandimento laterale
dell’immagine.
F1
F2
D
d
Quesiti (MAX 30 parole)
A) Si disegni qualitativamente lo spettro di assorbimento del rubino (è un cristallo rosso)
B) Che percentuale di intensità luminosa lascia passare un filtro di 2.3 OD?
C) Si disegni il tracciato dei raggi in una lente di ingrandimento (microscopio semplice)
e si scriva l’espressione dell’ingrandimento angolare
D) Si scriva l’equazione delle lenti in forma Newtonianan specificando il significato dei termini
E) Cosa si vedrà guardando verso il mezzo diffondente rispettivamente lungo le due direzioni?
mezzo diffondente
k
luce bianca non
polarizzata
y
90°
x
Soluzioni
1)
1
1
2


s
s'
R
m
 s' 
y'
s'
R


y
s
2s  R
Rs
2s  R
 R 
2ms
 2ms  0.72 m
1 m
inoltre, per il criterio di Rayleigh, deve essere:
L
λ

H
D
2)
(a)
 D 
m 
Hλ
 0.18 m
L
s'
24 mm

 2.4 10 3
s
10 m
1
1
1


s
ms
f
 s 
m 1
f  83.53 m
m
Alternativamente, nell’approssimazione che l’immagine si forma circa nel fuoco:
m 
s'
f
24 mm


 2.4 10
s
s
10 m
s 
f
 83.3 m
2.4 10 3
3
1
1
1


s
s'
f
(b)
s  f 
3)
 s' 
f s
s f
f s
 2.2 cm
s f
(a)
prima lente:
1
1
1


D
s'
f
f D
  30 cm
D f
 s' 
1
1
m  
1
s'
3
s
1
1
seconda lente:
1
1
1


s
s'
f
2
2
con s  d  s '  36 cm
2
1
s' 
da cui:
2
f s
 25.7 cm
s f
2
2
m  
2
s'
  0.71
s
2
2
m  m m   2.13
1
2
F1
F2
D
d