Immagini elementari

IMMAGINI “ELEMENTARI”

Cosa apparirà sullo schermo se buchiamo il foglietto di alluminio con lo spillo?

Si vedrà un puntino luminoso avente la forma del foro !

Questa sarà certamente la risposta immediata e spontanea.

Nonostante le esperienze già fatte in camera oscura abbiano dimostrato il contrario, si continua a pensare che la forma del foro determini la forma dell’immagine: così come sulla parete di una stanza il sole proietta la forma della finestra, così la lampada proietterà la forma del foro che abbiamo prodotto. Questo è lo schema mentale che ancora resiste con tenacia ai nostri tentativi di persuasione.

Se si sovrappone lo schermo traslucido al diaframma, ponendolo a diretto contatto con il forellino, la verifica sperimentale sembrerà dare ragione alla previsione fatta dagli allievi: il puntino luminoso ha la forma del forellino.

51_FILAMENTO Quando, però, allontaneremo lentamente lo schermo dal diaframma, quel puntino luminoso subirà una sorprendente trasformazione: non solo diventerà più grande (cosa che appare del tutto naturale), ma cambierà la sua forma, assumendo quella di una sorta di sottile falce di luna. Smaltita la sorpresa, non tarderà ad arrivare la spiegazione da parte degli stessi allievi:

si tratta dell’immagine ( rovesciata ) del filamento della lampada!

 

59_IMG_7170Abbiamo semplicemente riprodotto le condizioni della camera oscura, solo che l’oggetto luminoso non è più rappresentato dal panorama esterno alla stanza, ma dalla lampada o, più precisamente, dal suo filamento incandescente. Non abbiamo a che fare con una luce indistinta, ma con una sorgente luminosa avente una forma ben precisa, che vediamo riprodotta in forma rovesciata sullo schermo.

 

52_FILAMENTI

A questo punto proseguiremo l’esperienza producendo un secondo forellino accanto al primo, e poi un secondo, un terzo e così via, fino a bucare completamente il foglietto di alluminio. Gli allievi non avranno difficoltà a prevedere che ogni nuovo forellino produrrà una nuova immagine del filamento leggermente discosta da quella precedente.

 

 

61_IMG_7151In tal modo essi scopriranno che l’immagine finale  deve essere considerata come una sovrapposizione ( un inviluppo, potremmo dire) di più immagini, che chiameremo immagini elementari, in considerazione del fatto che ognuna  di esse viene prodotta  da un foro puntiforme (elementare).

 

L’IMMAGINE GLOBALE COME INSIEME DI IMMAGINI ELEMENTARI 

FIG  2a e 2b

L’apertura di nuovi fori puntiformi accanto al primo foro produrrà la comparsa di nuove immagini elementari accanto alla prima immagine.

Continuando ad aprire nuovi fori puntiformi finiremo per produrre un unico foro di una certa dimensione  e di una certa forma.

Parallelamente avremo prodotto una serie di immagini elementari, ognuna leggermente discosta le une dalle altre, che daranno l’impressione globale di una unica immagine leggermente “sfuocata”.

In termini geometrici potremo considerare il foro stenopeico come un insieme di fori puntiformi e l’immagine globale come un inviluppo di immagini elementari.

Risulta evidente a questo punto che ogni immagine elementare riproduce la forma rovesciata dell’oggetto luminoso, mentre l’inviluppo riproduce la forma diritta del foro.

 

 

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