Buongiorno,

in occasione della recente eclissi parziale di Sole, mentre con i miei alunni (e con altre decine di alunni di altre classi) osservavamo il Sole, cercando di fare foto, una mia alunna mi invia la foto che vedete qui in basso.

All’inizio penso: che brava, utilizzando un semplice smartphone, senza alcun filtro, è riuscita a riprendere l’eclissi di Sole!

Strano penso! Guardando meglio l’immagine scopro che è un ingrandimento di una immagine ancora più interessante .

Eccola!

In questa foto si nota il Sole ed accanto il Sole eclissato….

Ci penso un po’ poi dopo circa 30 minuti, capito cosa è accaduto decido di scattare anche io una foto….

Ma prima di svelarvela, vi racconto come questo problema è stato impostato nel gruppo professionisti Scuola Didattica, dove alcuni colleghi si sono prestati ad un Problem Based Learning

Il problema è stato così posto: immagine scattata oggi direttamente dal cellulare, cosa vedete e come lo spiegate?

Le prime risposte sono state le seguenti:

Giovanna: non lo so ma è molto affascinante….forse un problema di focalizzazione. Una specie di errore di comunicazione tra retina e cervello?

Io: Quindi dovrebbe capitare anche ad occhio nudo! Davvero è cosí? Ad occhio nudo non mi è mai successo:)

Riccardo (mio alunno reale):Secondo me è perché la luce è un riflesso e quando il sole non è coperto da nulla riflette esattamente lungo il suo asse mentre essendoci la luna avviene una deflessione della luce sulla terra e quindi solo quando vai a vedere con il vetrino ti accorgi veramente di dove si trovi il sole, cosa che a occhio nudo non riusciresti a fare a causa dei pochi nervi sensitivi della retina !!!! Questo è quello che penso io

Io: non è la luna ma sempre il sole

Valeria: Sembra un cono di luce con l'eclissi dentro, e l'altro è un raggio di sole riflesso

Io: potrebbe essere un raggio di sole riflesso ma da chi o cosa? E perchè un “sole” ha una luce più intensa e l'altro no? Poi se la luna devia la luce del sole perchè appaiono due immagini e non una?

Mostro una immagine simile

Barbara : è il parelio credo

Io: il parelio è causato dalla rifrazione della luce solare da parte di strati freddi in atmosfera...specie se nuvolosa
Giornata limpida oggi

A questo punto decido di mostrare una foto che ho fatto nel pomeriggio.

Confesso che all’inizio credevo fosse un problema di birifrangenza (come avviene nello spato d’Islanda) in sostanza il faccio di luce viene diviso in due raggi, causando una doppia immagine. Se così fosse uno dei due raggi è polarizzato, quindi utilizzato una lente polarizzata e ruotandola in maniera opportuna dovrei far sparire una delle due immagini.

Questa spiegazione della polarizzazione è stato un tarlo che mi ha portato alle due foto pomeridiane. In entrambi i casi davanti ho messo un filtro polaroid , ma ho sempre visualizzato una seconda immagine. Inoltre il “riflesso” dell’immagine della lampada ad incandescenza , cambiava angolo e distanza dall’immagine principale in relazione alla posizione del telefonino rispetto alla lampada!

Decido di abbandonare tale ipotesi e mi convinco di quella che vi esporrò alla fine

Giuditta: Secondo me si tratta di RIFRAZIONE: nelle fotografie controluce può capitare che appaiano sull'immagine strani punti luminosi. Si tratta semplicemente dei raggi del sole che, basso sull'orizzonte, penetrano nell'obiettivo con un'angolazione tale da creare una serie di riflessi sulle lenti.
Gli obiettivi delle macchine fotografiche sono in genere corretti con particolari strati antiriflesso allo scopo di minimizzare il fenomeno, tuttavia con le fotocamere più economiche ciò avviene con maggiore frequenza.
Rimediare è semplice: basta usare un paraluce che estendendo l'obiettivo ne protegge i contorni dai riflessi indesiderati o usando la mano per riparare l'obiettivo della fotocamera ... ho indovinato?

Però brava questa Giuditta, si è informata su internet … però deve essere più coraggiosa ed esporre quello che sente davvero!

Giuditta: Comunque il riflesso (chiamato “lens flare“) è un effetto ottico che può rovinare un’immagine tanto quanto può renderla particolare. E’ bene sapere perché si formino questi riflessi per imparare a controllarli correttamente
I flare hanno diverseforme: poligoni, aloni o anche semplici linee; in tutti i casi comunque sono conseguenza delle foto fatte in controluce, unitamente ad un’ampia apertura del diaframma. Il flare può introdurre una perdita enorme di contrasto causata dalla luce e può anche creare degli effetti ottici simili allo spettro della luce (diversi colori che somigliano ad un arcobaleno).
Le cause tecniche di questo fenomeno sono due:
1. - presenza di sporco sulla lente che riflette la luce in modo anomalo
2. - l’errata diffrazione della luce all’interno del gruppo ottico
Se per il primo punto è facile trovare una soluzione (pulire la lente ovviamente), la seconda è quasi impossibile da evitare, in quanto è causa della qualità della vostra lente.
Anche gli obbiettivi più costosi non sono immuni dai “lens flare“, ci sono alche situazioni in cui la luce è talmente incidente che non ci si può fare proprio nulla se non dotarsi di un paraluce, il quale eviterà ai raggi di luce più fastidiosi (quelli non diretti) di interagire in modo anomalo nel vostro scatto. In alternativa si può usate la mano per cercare di evitare a questi raggi di rovinarvi la foto.

Io: Ok allora fai così accendi una luce o un accendino e fai una foto con il cellulare
Sporcando o meno la lente e Ruotando il telefono
E metti la foto qui

Eccovi la foto! In effetti è molto diversa da quella che ha mosso il problem based dell’eclissi!

Qui l’immagine non è duplicata (non vedo un doppio lampadario) ma solo una luce diffusa intorno alla lampada

La discussione è andata avanti ancora un po’, ma siamo giunti alla soluzione, anzi ad una spiegazione!

La fotocamera del cellulare ha una doppia lente, una davanti al sensore ed una sulla cover, per proteggere l’obiettivo dalla polvere.

Quando un fascio di luce passa da un mezzo 1 ad un mezzo 2 diverso (si parla di indici di rifrazione diversa) la luce viene deviata (con direzione calcolabile matematicamente), ovvero rifratta. La luce del sole allora penetra attraverso il primo vetro della cover, deviata e poi incide sul secondo vetro, fin verso il sensore. Quando si ha un doppio vetro, tuttavia, il fascio di luce che attraversa il primo vetro, viene principalmente rifratta, ma una piccola parte viene riflessa. Tutte le superfici in genere hanno queste proprietà, un raggio incidente viene sempre diviso in un fascio rifratto ed uno riflesso. Non esistono superfici perfettamente riflettenti o perfettamente riflettenti.

Il fascio riflesso dal vetro ha una debole intensità (per questo non ce ne accorgiamo e se ce ne accorgiamo è quando osserviamo un raggio di sole attraverso una finestra a doppio vetro) per questo l’immagine riflessa si vede poco, ma nel nostro caso era il SOLE!!

Attenzione: il raggio riflesso dal primo vetro va in aria, pertanto il fenomeno è causato dal raggio riflesso dol secondo vetro (ulteriormente riflesso internamente).

Un esempio ed una spiegazione esauriente è reperibile qui.

Capito questo ecco che decido di mettere davanti al cellulare un terzo vetrino, un vetrino da saldatore.

Verrà una immagine ulteriormente raddoppiata …. anzi quadruplicata!

Ecco il prodotto finale!

Raggio principale, raggio riflesso

Due immagini

Ognuna delle quali ne produce altre due

Notate che due immagini sono esattamente simmetriche (rispetto ad un asse privilegiato di simmetria) delle altre due.

I raggi riflessi inoltre possono essere riflessi tante volte se l'angolo di inclinazione del vetro forma angoli di incidenza minori dell'angolo limite (vedasi fibre ottiche)

Ah dimenticavo ritorniamo al nostro lampadario, la prima immagine prodotta era senza il vetro della cover (i riflessi blu erano legati a fenomeni di diffusione e difetti delle lenti, questa è l’immagine con il doppio vetro (notate l’immagine rossa, embrione dell’immagine principale).

A volte mettersi nei panni dei nostri alunni non è semplice! Io mi sono divertito, mi auguro altrettanto anche i miei colleghi “alunni”.

Se decidete di sperimentare questa attività, se avete attività da proporre o per qualsiasi dubbio o suggerimenti scrivetemi ad Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.