LA LUCE ED I COLORI

luce e coloreLa luce è una forma di energia composta di vibrazioni elettromagnetiche che dalla sorgente si propagano in linea retta con moto ondulatorio in tutte le direzioni alla velocità di 300.000 km al secondo. Per essere precisi, ci sono due teorie che definiscono la luce: una dice che è formata di onde, un’altra dice che è fatta di corpuscoli. Tutte e due trovano conferma nelle sperimentazioni scientifiche, per cui si potrebbe dire che la luce ha un carattere ondulatorio e corpuscolare, cioè si propaga con un moto ondulatorio di tanti pacchettini di energia.

EinsteinEinstein fu il primo a riconoscere che la luce ha una duplice natura: si comporta come un’onda ma anche come una particella. Quando la luce si propaga da un posto all’altro, dal Sole alla Terra oppure dalla lampadina ai nostri occhi, essa si comporta e si propaga come un’onda. Quando la luce del Sole viene assorbita da un oggetto, come una pianta che si serve della luce per produrre gli elementi nutritivi dall’acqua e dall’anidride carbonica, allora la luce si comporta come un fotone, come una particella.

spettro continuo

L’occhio umano percepisce solo le lunghezze d’onda comprese tra 380 nm (colore violetto) e 700 nm (colore rosso). L’insieme delle radiazioni comprese fra questi valori ci dà la luce solare, percepita come luce bianca o incolore. La soglia della sensazione visiva, o limite delle onde visibili, varia da persona a persona; alcuni per allenamento o nascita, nelle condizioni più favorevoli, riescono a vedere il colore violetto fino alla lunghezza d’onda di quasi 360 nm (viola grigio detto anche grigio lavanda) e il rosso fino alla lunghezza d’onda di quasi 800 nm (rosso cupo). Le radiazioni elettromagnetiche conosciute sono state classificate, e qui vediamo uno schema riassuntivo che va dalle onde radio lunghe ai raggi cosmici. Si può notare quanto sia limitata la zona delle lunghezze d’onda che possono stimolare la retina e quindi essere visibili. Le radiazioni infrarosse e ultraviolette, che confinano con la più lunga e la più corta delle onde visibili, cioè con il rosso e il violetto, si rilevano rispettivamente attraverso i loro effetti calorici e i loro effetti chimici. Quindi la luce bianca solare è composta da radiazioni di diversa lunghezza d’onda, a ciascuna delle quali corrisponde un determinato colore.

Newton 1

Newton per primo ne diede la dimostrazione sperimentale. Nel 1672 Isaac Newton, già docente di matematica a Cambridge, venne eletto socio della Royal Society, un insigne associazione che si occupava di diffondere le nuove scoperte della scienza. Nello stesso anno Newton presentò alla Royal la sua teoria sulla luce ed i colori. Fino a quel momento si credeva che la luce fosse bianca, in tutto e per tutto, e che l’apparizione dei colori, quando la luce colpiva particolari oggetti, era il segno di una sorta di processo di contaminazione della luce da parte delle cose terrene. Questo perché consideravano il sole incarnazione del divino che dunque poteva solo emettere una luce pura, cioè bianca. Già agli inizi del 1666 Newton aveva fatto un importante esperimento: schermando una finestra con una tavola e forandola, fece entrare un fascio stretto di luce in una stanza buia, fece attraversare al raggio di luce un prisma, proiettando la luce che ne fuoriusciva su uno schermo bianco. Sullo schermo bianco apparvero nitidissimi i colori dell’arcobaleno in una sequenza che andava dal rosso al violetto. Dopo una lunga serie di esperimenti Newton giunse alla conclusione che la luce bianca era una miscela di luci colorate che lui pensò essere corpuscoli di diverso spessore, e che tali corpuscoli quando incontravano un materiale diverso dall’aria venivano deviati in misura maggiore via via che si andava dal violetto al rosso. Newton inoltre denominò “spettro”, o iride, la progressione dei colori; “dispersione”, il separarsi (scomporsi) dei singoli colori della luce bianca e dimostrò che ogni singolo colore dello spettro non è scomponibile ulteriormente perché è un colore monocromatico, composto cioè  di una sola lunghezza d’onda.

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