Insegnare fisica/Riflessioni

Riflessione speculare e diffusa a confronto

Problematiche su come viene trattato il tema della riflessione tradizionalmente

Spesso i libri di testo, anche se accompagnati da diagrammi chiari sulla riflessione, sorvolano troppo rapidamente questo concetto, lasciando gli studenti senza averne assimilato l'importanza. L'intero effetto è amplificato dal fatto che, di solito, non vengono presentati esercizi in merito né nelle verifiche né a casa. La lacuna più significativa che si crea a questo proposito è il fatto che gli studenti non riescono a comprendere che tutti gli oggetti che noi vediamo, e che non emettono luce propria, sono visti grazie alla riflessione diffusa della luce ambientale, e che ogni punto dell'oggetto si comporta come una sorgente puntiforme, riflettendo la luce in tutte le direzioni. Come risultato, solo pochissimi studenti sono consci dell'esistenza di un qualunque legame tra gli specchi, da una parte, e tutti gli oggetti normali (non speculari), dell'altra. Alla stessa maniera, molti di essi non riescono a riconoscere che anche ogni punto di una sorgente luminosa emette luce in tutte le direzioni.

Alcune soluzioni al problema

E' consigliabile, quindi, guidare gli studenti a schizzare il fascio di raggi sfericamente divergenti che esce da un oggetto puntiforme. Solo a questo punto potranno selezionare i raggi speciali (ovvero quelli che di solito vengono selezionati nei normali diagrammi ottici in fisica, che compaiono come gli "unici" raggi presenti in tutto il sistema) che verranno facilmente seguiti attraverso il sistema. L'eccessivo appesantimento dovuto ai raggi non necessari può essere eliminato solo dopo che i concetti siano stati impressi saldamente nella mente. Inoltre, gli studenti dovrebbero essere guidati a riconoscere la differenza tra uno specchio e un oggetto normale, cioè la differenza tra la riflessione speculare e quella diffusa.

Specchi piani

Studi condotti su studenti aventi frequentato corsi di fisica o meno dimostrano che esistono forti lacune riguardo la propagazione della luce attraverso uno specchio piano. Anche qui, in analogia a quanto abbiamo visto nel paragrafo precedente, gli studenti dovrebbero essere guidati a esprimere le idee con parole proprie dopo aver osservato degli specchi reali e dopo aver disegnato i propri diagrammi personali, e devono essere guidati a disegnare degli interi fasci di raggi, non solo i raggi speciali isolati (ovvero i soliti raggi "singoli" che compaiono solitamente nei diagrammi in fisica) dagli altri.

Bibliografia

• (EN) Arnold B. Arons, Teaching introductory physics, New York, Wiley publication, 1997, pp. Chapter 9, ISBN 0-471-13707-3.