Se la lampada è giusta anche l'ombra lo è, soprattutto quella cinese

Prima di dedicarci a tempo pieno al salvataggio delle uova (e qui) abbiamo iniziato a  lavorare allo sviluppo di una attività per bambini che utilizza le ombre cinesi e ci siamo scontrati con la scelta della fonte luminosa. 

Molti siti riportano esperienze di ombre cinesi in classe, ma realizzano una proiezione tradizionale, con la lampada da una parte dello schermo e gli spettatori dall'altra: lo schermo è piccolo, lavorano normalmente con le sagome molto vicine allo schermo, e utilizzano normali lampade da tavolo. 

    

Noi vogliamo invece proiettare le ombre sul muro, mettendo i bambini fra la lampada e lo schermo, per gestire meglio lo spazio e poter spostare le sagome più vicino o lontano dalla luce vedendo bene il cambiamento di dimensione delle ombre. Ci serve un quadro luminoso piuttosto grande e ho pensato di utilizzare come fonte di luce un proiettore di diapositive: in laboratorio ne ho più di uno e ormai non hanno più la loro funzione originale. Lo abbiamo provato ed effettivamente la luce è intensa e si ottiene un quadro luminoso bello grande. 

Ma il problema è la qualità dell'ombra. Una sagoma proietta un'ombra con bordi netti, ben definita, solo ponendola vicino allo schermo: quando la si sposta verso il proiettore la sua ombra diventa rapidamente meno definita, con il bordo molto sfumato, ed è difficile il confronto delle dimensioni di ombre di oggetti uguali posti a distanze diverse. 

Tenendo il proiettore il più possibile distante dal muro le cose migliorano: vicino al muro/schermo c'è la possibilità di allontanare/avvicinare le sagome ottenendo ombre abbastanza ben definite, ma non c'è comunque molto spazio utile e se pensiamo a un gruppo di bambini sarebbe meglio averne di più. 

Abbiamo tolto l'obiettivo del proiettore per vedere se si comporta come un semplice faro, ma non lo fa: in effetti abbiamo visto che anche prima della diapositiva c'è un blocco di ottiche che serve a illuminare in modo omogeneo la diapositiva senza che venga messo a fuoco il filamento della lampada e queste ottiche intervengono sulla forma del fascio che non è più quello che si propaga da una lampadina quasi puntiforme. 

Nel blocco ottico c'è anche una lastrina a facce piane che dovrebbe assorbire una parte degli infrarossi emessi dalla lampada, per evitare che il calore radiante deformi la diapositiva: abbiamo provato a metterla fra un telecomando acceso e la fotocamera di un cellulare e abbiamo visto che scherma davvero gli infrarossi del telecomando. La lastrina ha facce piane perpendicolari alla direzione del fascio luminoso e non influisce sulla sua forma. 

Oltre alla lastrina ci sono due lenti, una mooolto convessa.  Abbiamo provato a toglierle entrambe, a toglierne una sola (prima l'una e poi l'altra) senza ottenere il fascio luminoso voluto. Quando le togliamo entrambe restiamo con la sola lampadina (che comunque ha da una parte un riflettore concavo): però dovremmo togliere la lampadina dall'alloggiamento altrimenti passa davvero poca luce attraverso il foro dove si trova generalmente l'obiettivo: ma non possiamo pensare di lasciare una lampadina luminosissima, calda e fragile alla portata delle manine curiose dei bambini (nè di chiunque altro). 

Allora, dopo lunghi e approfonditi studi di ottica :-), abbiamo provato a cambiare posto alle lenti. 

Usando solo la lente convessissima e mettendola al posto dell'altra lente abbiamo ottenuto un fascio luminoso non troppo grande ma intenso e capace di generare ombre ben definite per sagome poste a diverse distanze dal proiettore. Bene, ci siamo.