Analogia ombra-immagine: positivo e negativo

L’ANALOGIA TRA LE IMMAGINI E LE OMBRE

Risulta evidente, a questo punto, che esiste una stretta analogia tra ciò che abbiamo imparato sulle ombre e quanto abbiamo appena scoperto sulle immagini della camera oscura. Poiché parliamo di analogia e non di identità, vuol dire che accanto ad una serie di similitudini, esistono anche profonde differenze. Cerchiamo, quindi, di andare un po’ più a fondo per esplicitare meglio le similitudini e le diversità.

IL SISTEMA OTTICO CHE PRODUCE LE OMBRE E LE IMMAGINI: “FORI” E “TAPPI”

Abbiamo visto che alla base della produzione dell’ombra ci sono due elementi essenziali: una sorgente luminosa   ed un corpo opaco che impedisce ad una parte della luce emessa dalla sorgente di raggiungere lo schermo.

Nel caso delle immagini della camera oscura abbiamo ancora una sorgente luminosa (o un oggetto ben illuminato) ed un foro , che permette ad una parte della luce di raggiungere lo schermo.

FORI E TAPPIMettiamoci ora nelle condizioni più semplici praticando con un punzone un piccolo foro circolare su un cartoncino nero, avendo cura di conservare il cerchietto asportato e di incollarlo su un foglio di plastica trasparente.

Disporremo in tal modo di un foro quasi puntiforme e di un “tappo” avente le stesse dimensioni.

In tal modo i due sistemi ottici (il foro e il corpo opaco) sono stati ridotti a dimensioni puntiformi.

E’ evidente che una sorgente puntiforme produrrà un’immagine puntiforme attraverso il foro puntiforme ed un’ombra puntiforme mediante il tappo puntiforme.

OMBRE E IMMAGINI: NEGATIVO E POSITIVO

Se passiamo, adesso, ad una sorgente estesa, per esempio alla nostra lampada a filamento, avremo modo di constatare che il foro e il tappo puntiformi producono due figure aventi esattamente la stessa forma; l’unica differenza è che quella prodotta dal foro è luminosa, mentre quella prodotta dal tappo è un’ombra scura.

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Possiamo concludere, a questo punto, che sono entrambe immagini dello stesso oggetto (il filamento luminoso), l’una in positivo e l’altra in negativo.

LA FORMA DELLA SORGENTE E QUELLA DEL SISTEMA OTTICO COESISTONO

Abbiamo scoperto nello studio delle ombre che l’ombra osservata sullo schermo contiene sia la forma capovolta della sorgente luminosa, sia la forma diritta dell’oggetto opaco.

In maniera del tutto analoga possiamo vedere ora che anche le immagini della camera oscura presentano la stessa sovrapposizione tra la forma rovesciata della sorgente (o dell’oggetto illuminato) e la forma diritta del foro.

Un esperimento, semplice e suggestivo può mostrarlo in modo molto efficace.

Con lo stesso procedimento seguito all’inizio per ricavare il foro puntiforme con il relativo “tappo”, procederemo a traforare sul cartoncino un intero profilo (in omaggio ai più piccoli abbiamo scelto la silhouette di Topolino), trasferendo i cerchietti asportati sul foglio trasparente, dove otterremo lo stesso profilo in positivo.

TOPOLINO NEG 1         TOPOLINO pos

Accendendo la lampadina vedremo comparire due immagini, una in positivo e l’altra in negativo.

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Queste immagini mostrano chiaramente che ogni punto del profilo produce l’immagine rovesciata della sorgente (il foro in positivo e il tappo in negativo).

Allo stesso tempo si vede che l’immagine complessiva risulta dalla sovrapposizione di tante immagini rovesciate della sorgente.

 

 

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