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I raggi riflessi o rifratti sono tutti tangenti alla caustica che essi formano. Più in generale, se si prende una famiglia di rette (come erano nelle caustiche i raggi riflessi o rifratti), queste possono distribuirsi uniformemente nel piano, come avviene ad esempio quando sono parallele, ma si possono anche addensare su una curva, alla quale risultano tutte tangenti. Questa curva si chiama inviluppo delle rette. Così una caustica di riflessione è l'inviluppo dei raggi riflessi da uno specchio. Si possono ottenere degli inviluppi di rette tendendo dei fili tra vari punti del piano o dello spazio. Il tetraedro ruotante all'ingresso, la ruota di bicicletta sopra la vostra testa, le rette perpendicolari alla parabola, mostrano curve ottenute come inviluppi di rette.
Per costruire un inviluppo non è necessario partire dalle rette: si può fare lo stesso con delle curve. Ogni curva della famiglia sarà tangente all'inviluppo, ossia avrà la stessa retta tangente nel punto di contatto. Al computer si possono vedere vari esempi di inviluppi di cerchi e anche di curve più complicate.
Un esempio interessante viene dalla balistica. Trascurando la resistenza dell'aria, il proiettile sparato da un pezzo di artiglieria percorre una parabola, la cui forma dipende dalla potenza del cannone e dall'angolo di tiro. Supponiamo ora di avere un cannone che spara sempre con la stessa potenza, ma che può variare l'angolo. Dove bisogna mettersi per essere sicuri di stare fuori della portata del cannone?
La risposta è semplice: si tracciano tutte le traiettorie dei proiettili facendo variare l'angolo di tiro, e ci si mette al di fuori della regione che esse coprono. Questa regione è delimitata dalla curva inviluppo di tutte le parabole, che in questo caso è anch'essa una parabola.
Notiamo che le caustiche, e in generale gli inviluppi, non sono curve presenti fisicamente. Quello che esiste sono i raggi di luce, o in generale le rette della famiglia; la curva che esse inviluppano appare solo perché queste si addensano su di essa. Così i raggi di luce che si addensano sulla caustica illuminano maggiormente la parte del piano corrispondente alla curva, e la disegnano. Lo stesso avviene per le rette normali alla parabola, che si possono vedere all'ingresso Esse disegnano una curva che si vede, anche se non c'è: infatti ci sono soltanto le rette che la inviluppano.
In alcuni casi, è importante evitare la formazione di caustiche, e avere una luce il più possibile uniforme. Ad esempio in fotografia l'uniformità dell'illuminazione è essenziale. La lampada Fortuny, ancora in uso, grazie alla forma della superficie riflettente, fornisce una densità luminosa costante in qualsiasi punto.
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