Luce e scienza

Nel vocabolario Treccani la prima definizione che viene data di luce é

ente fisico cui è dovuta l’eccitazione nell’occhio delle sensazioni visive, cioè la possibilità, da parte dell’occhio, di vedere gli oggetti

La luce é uno di quei problemi su cui l’uomo si interroga dagli albori della civiltà. Da quello che sappiamo, i primi a discuterne furono i Greci dividendosi in due correnti: chi stava con Pitagora sosteneva che la luce provenisse dai nostri stessi occhi e chi invece poneva l’origine della luce fuori dall’uomo e l’occhio come punto di arrivo anziché di partenza.

Attorno all’anno 1000 a.c., Alhazen scoprí che la luce viaggiava in linea retta e che facendola entrare in un’apertura molto stretta, offriva una visione nitida delle immagini esterne.Scoprí il funzionamento della camera oscura.

Agli inizi del 1600, con Galileo Galilei arriva il primo telescopio. Ma solo un secolo più tardi si arrivó a comprendere che la luce visibile racchiude tutti i colori dell’arcobaleno.Questo avvenne quando Isaac Newton usò un prisma di vetro per scomporre la luce bianca nelle sue varie parti.

Ben150 anni dopo Sir Frederick William Herschel, misurando il calore di ogni singolo componente della luce, scoprí che la luce rossa ha una temperatura diversa da quella blu. Ma nello stesso esperimento si accorse che c’era un’altra componente della luce, non visibile: l’infrarosso.
Herschel aveva appena scoperto che lo spettro elettromagnetico non si componeva solo della luce visibile.

Joseph von Fraunhofer, agli inizi del 1800, si rese conto che osservando la luce con un telescopio si intravedevano delle bande nere verticali tra i colori. Ci volle molto tempo per capire cosa fossero queste ombre: erano i tratti distintivi della chimica che componeva gli oggetti dell’universo.

Negli anni Venti una nuova teoría affermava che luce e la materia partecipano in una doppia natura, corpuscolare e ondulatoria. Queste nature coesistono, ma a seconda dell’esperimento che decidiamo di fare metteremo in luce o la prima o la seconda.

Oggigiorno sappiamo che la luce visibile è un’onda elettromagnetica, che si crea quando i campi elettrici e magnetici oscillano e a seconda dell’energia presente si hanno lunghezze d’onda diverse.
Più l’energia è alta, più la lunghezza d’onda è breve.
La luce visibile è appunto un’onda elettromagnetica, che ha una lunghezza d’onda che va dai 390 ai 700 nanometri, ovvero dal rosso al violetto.

La luce è una forma di energia che fa vedere le forme, i colori e tutte le caratteristiche di quello che ti circonda.

La luce del Sole, o la luce di una lampadina è formata da onde luminose di diversi colori e per vedere tutte le onde luminose che ci sono in un raggio di luce “bianca” bisogna far passare la luce attraverso un prisma di vetro. Quando la luce passa attraverso il prisma, il prisma la scompone: si vedono uscire dal prisma dei raggi di luce di diversi colori.
L’insieme dei sette colori che formano la luce “bianca” è chiamato spettro della luce. Ed é per questo che gli oggetti assorbono tutta la luce che arriva ma riflettono solo i raggi che corrispondono al loro colore.

Ci sono dei corpi che danno luce, chiamati sorgenti luminose, che sono naturali e artificiali:
● il Sole, come tutte le stelle, è una sorgente di luce naturale;
● invece una lampadina o una candela sono sorgenti di luce artificiale, perché costruite dall’uomo.

La maggior parte degli oggetti che ci circondano, però, sono corpi illuminati, perché ricevono la luce dalle sorgenti luminose.
L’aria, l’acqua e il vetro sono corpi trasparenti perché i raggi luminosi li attraversano completamente. Vi sono però materiali particolari, come la carta da lucido che non sono trasparenti e si chiamano corpi traslucidi.
Infine ci sono corpi opachi che non fanno passare la luce; sono corpi opachi, per esempio, il marmo, il metallo, il legno e altri.
Se la luce non riesce ad attraversare un oggetto si forma una zona di buio, detta ombra.
La luce illumina gli oggetti che ci circondano; dagli oggetti la luce “rimbalza” e arriva ai nostri occhi. Questo fenomeno si chiama riflessione. Alcuni corpi riflettono la luce in tutte le direzioni, altri corpi invece riflettono in una sola direzione.

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