La propagazione rettilinea non è evidente!

NON E’ EVIDENTE CHE LA LUCE SI PROPAGA IN LINEA RETTA !

Che la luce si propaghi in linea retta non è un dato immediatamente percepibile, ma solo un’ipotesi formulata dopo una riflessione sulle osservazioni sperimentali. Per la verità, come abbiamo visto nel capitolo La luce si propaga? , nemmeno l’idea stessa della propagazione può considerarsi un dato immediato. Per secoli si è pensato che la velocità della luce fosse infinita, cioè che tutto lo spazio si illuminasse istantaneamente non appena venisse accesa una sorgente luminosa. Questo è potuto accadere, perché la velocità della luce, pur non essendo infinita, è talmente grande da non farci percepire la sua propagazione.

L’esperienza della camera oscura, nonostante il suo potere suggestivo, trova poco spazio nei libri di testo. Quando viene trattata, viene presentata come una prova della propagazione rettilinea della luce e corredata da illustrazioni come questa che segue.

geometria_ombre-2

Un’illustrazione di questo tipo, con quei due raggi rettilinei, svela immediatamente il “segreto”, che deve invece essere riscoperto  con un ragionamento. E’ come rivelare il finale di un libro giallo; impedisce al lettore di fare le sue ipotesi e di ricostruire la trama, togliendogli il piacere della conferma o la sorpresa di una smentita.

Per questo abbiamo proposto ai bambini  un disegno che riproduceva unicamente la situazione sperimentale (la candela,  diaframma con il foro e lo schermo), senza alcun suggerimento di risposte. Ad essi abbiamo chiesto di esprimere graficamente i loro tentativi di spiegazione del fenomeno.

 

fiamma_rovesciata-1

Le risposte dei bambini ci hanno confermato quanto sia impervio (e affascinante) il cammino che porta a imboccare la “retta” via. Riportiamo come esempio uno dei loro primi tentativi di spiegazione

fiamma_rovesciata

Sarebbe stato clamoroso, se anche uno solo di questi bambini avesse disegnato un raggio rettilineo per congiungere la punta della fiamma vera, con quella rovesciata dell’immagine.    

La maggior parte di loro (4 e 5 anni) si è concentrata sulla colorazione degli elementi rappresentati: la fiamma in giallo o in rosso (molti di loro hanno colto che la parte interna della fiamma è più scura di quella esterna); il cartone di scuro (non fa passare la luce, se non nel foro); lo schermo, infine, con tinte più chiare.

Quando li abbiamo stimolati a indicarci come, secondo loro, la luce della fiamma poteva attraversare il foro e arrivare sullo schermo, alcuni di loro l’hanno fatto manualmente, partendo con l’indice dalla punta della fiamma e andando dritti verso il foro.

Quando li abbiamo invitati a continuare il cammino verso lo schermo, abbiamo osservato un comportamento molto interessante: il loro dito, anziché proseguire dritto verso la punta dell’immagine della fiamma, cominciava a risalire verso l’alto.

Viene da pensare a una sorta di resistenza psicologica contro quel rovesciamento così innaturale di una fiamma che arde con la punta verso il basso.

Quando abbiamo chiesto di ripetere con una matita il percorso che avevano fatto con il dito, abbiamo avuto disegni simili a quello di Lauriola, che abbiamo riportiamo su in alto.

Una volta accertata l’intenzione “rettilinea” del percorso, abbiamo suggerito di usare una riga, per essere più sicuri di andare veramente dritti.

geometria_ombre-1

In queste foto si vede come la regula (la riga) ci “obblighi” a proseguire diritti, resistendo al nostro istinto di “raddrizzare” l’immagine. In tal modo la retta che parte dalla punta della fiamma in alto, raggiunge la punta dell’immagine in basso; la retta che parte dalla base della fiamma in basso, si dirige verso la base dell’immagine rovesciata in alto.

Solo dopo questo passaggio abbiamo avuto disegni come questo di Raffaele.

  fiamma_rovesciata-2

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