Elena Lasagna

08/02/2013

NATURA   DELLA  LUCE

Per spiegare la natura della luce,  non possiamo che fare delle ipotesi perché,  non essendo la luce materia,  la sua vera essenza non  cade sotto il dominio dei nostri sensi.

Newton fu l’ultimo sostenitore di una vecchia teoria,  detta dell’emissione o corpuscolare che,  presupponeva che la luce fosse dovuta alla emissione da parte di corpi luminosi di innumerevoli piccole particelle imponderabili,   che si propagano in linea retta,  in tutte le direzioni ,  con la velocità della luce ( 300.000 km al minuto secondo ) ; è la più alta velocità conosciuta in natura.

Queste particelle, battendo sui corpi,  rimbalzerebbero,  dando luogo alla diffusione e alla riflessione.

 Attraverso i mezzi trasparenti,   devierebbero dal cammino primitivo, dando luogo alla rifrazione ecc.

Ma fin dai tempi di Newton,   si scoprirono dei fatti che,  non si potevano più spiegare con questa ipotesi.  Nacque così la ” Teoria  ondulatoria ” .  Si suppose che, la luce ,  fosse dovuta ad un moto vibratorio rapidissimo. Questo moto vibratorio veniva trasmesso,  non dall’aria ma , per mezzo di onde elettromagnetiche.

Secondo gli ultimi risultati della fisica moderna,  la ” Teoria corpuscolare ”  di Newton, non è da scartarsi completamente ma, le due teorie, dell’emissione  e ondulatoria, si integrano e si completano a vicenda.

Che cosa accade ad un raggio luminoso, a seconda del tipo di corpo che va a colpire.

1) Assorbimento :  La luce è assorbita dal corpo. Ciò avviene ad esempio su un panno nero. Vediamo nero ciò da cui il nostro occhio non riceve luce; quindi, i raggi luminosi  che colpiscono un corpo nero,  sono assorbiti da esso e , non tornano indietro.  Nessun corpo assorbe totalmente la luce.

2) Riflessione : la luce è rimandata indietro dal corpo; in modo però che, se un raggio luminoso colpisce la superficie del corpo, ritorna indietro ancora un solo raggio, in una sola direzione.

  3) Diffusione :  la luce che batte sul corpo è riflessa in tutte le direzioni. Un foglio di carta, anche se riceve i raggi solari da una sola direzione ,  è visto da tutti i punti della stanza ; cioè, rimanda la luce in tutte le direzioni. Questo fenomeno è una riflessione irregolare della luce in tutte le direzioni , e si chiama appunto diffusione della luce.

4) Rifrazione : la luce, batte su di un corpo trasparente e, il raggio luminoso, procede oltre, nell’interno del corpo.  Non esiste nessun corpo perfettamente trasparente; lo sarebbe il vuoto assoluto, cioè lo spazio,  privo di qualsiasi sostanza, anche gassosa; ma nel vuoto, la luce non si vede.

VELOCITÁ DELLA LUCE

Anticamente si credeva che la luce si propagasse istantaneamente; ma quando cominciarono le osservazioni astronomiche con strumenti di ingrandimento,  si riscontrarono diversi fatti che dimostravano come la luce, mettesse un tempo determinato e , talvolta rilevante, per percorrere gli spazi celesti.

Dagli studi più o meno recenti, risulta che la velocità della luce, si aggira, in modo molto approssimato, attorno ai 300.000 Km/ sec…  Questa velocità è tanto grande che, se la luce potesse seguire un percorso circolare potrebbe fare in un secondo, 7,5 volte il giro della terra.

 Ma tale tempo,  diventa notevole ed anche grandissimo,  quando la luce debba percorrere distanze enormi,  come quelle esistenti fra le stelle. Basti pensare che,  la luce, impiega più di 8 minuti primi  ( 480 secondi ) , per arrivare dal Sole a noi (150 milioni di km. circa ), e, parecchi anni o secoli,  per arrivare dalle stelle più lontane. Ma…………………………………………………………………..

Scomposizione della luce bianca

Tutte le considerazioni precedentemente fatte, presuppongono che il raggio luminoso sia di un solo colore ( luce monocromatica ).

Se facciamo cadere su un prisma di cristallo, un raggio di luce solare ( che chiameremo luce bianca in quanto , in ottica colorimetrica il colore bianco non esiste ma è la luce ) , esso esce dall’altra parte del prisma scomposto in infiniti raggi tra cui Newton , ne contò sette: rosso-aranciato- giallo-  verde- azzurro- indaco- violetto.

Raccogliendo tali raggi su uno schermo, su un foglio di carta bianca, si forma una striscia continua variamente colorata,  dal rosso al violetto ; tale insieme di colori,  prende il nome di ” Spettro Solare ” .

Questo fenomeno si chiama ” Scomposizione della luce ” in quanto,  un raggio di luce bianca,  è stato scomposto nei colori che lo costituiscono. Da ciò possiamo capire che,  il raggio di luce solare, la cosiddetta luce bianca,  è in realtà formato da veri raggi di colori diversi.

Questi raggi, a seconda delle loro caratteristiche, subiscono dal prisma variazioni diverse.  I raggi rossi sono i meno deviati mentre, i raggi violetti,  sono i più  deviati ; grazie a ciò,  i veri raggi si separano gli uni dagli altri.

 Una riprova che si ha con la ricomposizione della luce.  Se i raggi colorati che escono dal prisma, si raccolgono su una lente,  essa li concentra, li raccoglie in un solo punto, ove si vede luce bianca.  Un’ altra esperienza è quella del disco di Newton.  Su un disco di cartone,  si dipingono vari settori con i colori dello spettro solare ; quindi, si faccia girare rapidamente questo disco attorno al suo asse.  Per la persistenza delle immagini sulla retina,  i vari colori si fondono insieme in una sensazione unica, che è la luce bianca; cioè il disco,  si scorge con una tinta uniforme e biancastra.  La tinta che si scorge sul disco non è proprio bianca,   ma alquanto grigia,  perché i colori artificiali del disco non sono come quelli puri dello spettro solare.

10/02/2013

 Colore  dei  corpi  –  Luminescenza

Un corpo trasparente, che si lascia attraversare da tutte le radiazioni,  è incolore ( vedi i vetri delle finestre ); se ne assorbe alcune, pare colorato della luce risultante dall’unione dei corpi che sono stati respinti.  Così, un vetro giallo,  appare tale perché assorbe tutti i raggi che riceve,   tranne i gialli che lo attraversano ed arrivano ai nostri occhi.

  La stessa cosa avviene per la diffusione della luce.  Un pezzo di carta verde,  ci appare di tale colore,  perché dei raggi che riceve, rimanda al nostro occhio solo i verdi e , assorbe tutti gli altri.   Naturalmente,  i colori percepiti,  sono quasi sempre colori composti per somma di più altri ; così, se vediamo un corpo azzurro può significare tanto che rimandi al nostro occhio i raggi viola,  quanto che rifletta i raggi rossi e azzurri che, insieme, danno la sensazione del viola.   Il nero non è un colore, esso è la mancanza di luce che riceve.   Il bianco non è un colore, il bianco è la luce.

    La luce bianca,  oltre  che con la riunione ( ricomposizione ) di tutti i colori dello spettro solare,   si può ottenere con l’unione di  solo  due di questi colori ; ad esempio il rosso ed il verde ; due colori la cui somma dia la luce bianca,  si chiamano  ” colori complementari ” .

  Vi sono due corpi che, esposti per qualche tempo alla luce del sole  e, portati poi all’oscuro,  emettono una debole luce che, è di tinta diversa,  da un corpo all’altro.  tale fenomeno si dice  ” fosforescenza “.

Colori principali-  colori derivati-  controcolore

Analizzando la composizione dei colori dello spettro solare, si è potuto stabilire che, dei sette colori che lo costituiscono tre sono puri e , quattro, derivano dal mescolamento a due a due di questi tre.

     I colori puri, li chiameremo  ” colori principali ”  e , i colori composti li chiameremo ” colori derivati “.

  I colori principali sono:

  Rosso   Giallo   Azzurro

  I colori derivati sono :

  Aranciato   Verde   indaco  Violetto

  Se ricordiamo qual è il susseguirsi dei colori nello spettro solare

  (  ROSSO  aranciato   GIALLO   verde   AZZURRO   indaco  e violetto ),

  Possiamo notare che ogni colore derivato è compreso tra due colori principali, cioè da quei colori principali da cui deriva; ma vediamoli:

  L’ aranciato è tra il ROSSO   e il  GIALLO ( perché in realtà è formato da questi due colori ).

  Il verde è tra il GIALLO e  l’AZZURRO

  Il violetto e l’indaco sono tra l’ AZZURRO  e il ROSSO.

  Dicevo prima che possiamo ottenere luce bianca,  dall’unione di due colori,  ma non di due qualsiasi.

 Per ottenere luce bianca,  dobbiamo sempre riunire un colore principale, con quello derivato del quale non è entrato a far parte. Dunque, questo colore principale che, unito ad un colore derivato,  del quale non è entrato a far parte, dà luce bianca, si dice ” CONTROCOLORE “.

  Vediamo ora in dettaglio i colori derivati e, i loro rispettivi controcolore:

Aranciato   ( ROSSO + GIALLO )   controcolore  AZZURRO

Verde   ( GIALLO +  AZZURRO )  Controcolore ROSSO

 Indaco e violetto  ( ROSSO + AZZURRO )  Controcolore  GIALLO

  Ricordiamoci però che in questi casi ,  quando parliamo di bianco intendiamo veramente non un bianco puro ( se vi ricordate l’ho già detto ), ma un bianco grigio.

  Il fisico OSTWALD,  ha disposto i colori principali e derivati, in modo tale che ogni colore derivato si trovi,  nella stella che prende il suo nome,  esattamente di fronte al colore principale che, in realtà, è il suo controcolore.