mercoledì 2 novembre 2016

Step 06: I colori nella scienza

Oltre alla componente emotiva generata dai colori, dobbiamo tenere un occhio anche sull'aspetto più "materiale" dei suddetti; cosa è, fisicamente, un colore? Come funziona la percezione del colore? Perchè il cielo è blu? La scienza e la fisica ci aiutano a rispondere a queste e altre domande.

I colori sono indissolubilmente legati alla luce: infatti la percezione dei diversi colori nasce dalle risposte che il nostro cervello da ai segnali nervosi che vengono inviati da fotorecettori nella retina dei nostri occhi, quando essi assorbono le radiazioni elettromagnetiche di determinate e diverse lunghezze d'onda e intensità della luce.

La normale luce bianca è composta dalla somma di tutte le frequenze dello spettro visibile, ovvero quell'intervello di lunghezze d'onda che l'occhio umano può percepire (il Sole emette anche raggi cosiddetti Ultravioletti ed Infrarossi, ma che non siamo in grado di vedere, esso comprende le radiazioni con lunghezza d'onda dai 380 nm ai 720 nm); quando la luce incide su un oggetto, esso assorbe un numero di onde e ne riflette un altro: un oggetto rosso assorbe tutte le onde tranne quelle del colore rosso, che vengono riflesse, per questo l'oggetto viene percepito rosso, un oggetto bianco assoluto riflette tutte le onde, un oggetto nero assoluto le assorbe completamente.


 



Dunque, perchè il cielo è blu/azzurro? Le radiazioni della luce rossa, ad esempio, hanno un'ampia lunghezza d'onda, e tendono a "scavalcare" le molecole dei gas atmosferici che formano l'aria; questo non accade con la luce blu, che ha una lunghezza d'onda minore e quindi interagisce con tali molecole, che la riflettono nel cielo che dunque ci appare blu.
Processo simile accade per il mare: la luce rossa ha una lunghezza d'onda più ampia, ma è per questo più "debole", e viene quindi assorbita quasi subito dalla massa d'acqua, mentre la lunghezza d'onda corta della luce blu si fa strada fino in profondita, dando al mare quindi il tipico colore azzurro e blu che varia con la profondità dell'acqua stessa.





Qualcosa di ravvisabile a questo discorso è visibile anche fuori dalla nostra atmosfera: infatti le stelle splendono di diversi colori, non sono sicuramente tutte "gialle" come il nostro Sole o biancastre, come probabilmente siao abituati a vederle a occhio nudo; le stelle più grandi e splendenti infatti brillano di una luce blu, e possono suddividersi come il resto dei corpi celesti per dimensioni (supergiganti, giganti e nane blu).  
La stella emette su tutte le frequenze della luce, quindi il suo "colore" dipende dalla temperatura di emissione, maggiore è la temperatura, minore è la lunghezza d'onda corrispondente al massimo dell'emissione, e come abbiiamo già detto le radiazioni ottiche di lunghezza minore sono proprio quelle blu.

Bellatrix della Costellazione di Orione



 

Cercando un calore invece più "casalingo", il blu è presente anche nelle fiamme che siamo soliti utilizzare e conoscere, ad esempio il fuoco del fornello domestico è spesso di un colore tendente al blu/violaceo piuttosto che al classico giallo/rosso; questo è dovuto sia al calore, sia alle sostanze coinvolte nella combustione che crea la fiamma. Generalmente, le fiamme blu sono più calde di quelle rosse, e presentano una miscela ricca di ossigeno e con pochissimi residui di particelle che non partecipano alla combustione.

 


 Concludiamo con un altro uso domestico e, fino a pochi anni fa innovativo, della luce blu: parliamo della tecnologia del Blu-Ray Disc, un supporto ottico proposto dalla Sony nel 2002 come evoluzione del DVD per la televisione ad alta definizione. 
Grazie all'utilizzo per la lettura e la scrittura di un laser a luce blu (405 nm), di lunghezza d'onda più corta rispetto al CD (720 nm) ed al DVD (650 nm), il Blu-ray riesce a contenere fino a 200 GB di dati, quasi 40 volte di più rispetto ad un DVD, e permette così una maggiore definizione e qualità del video.
Il primo apparecchio ad aver utilizzato commercialmente questa tecnologia, per la riproduzione, fu la PlayStation 3.











 

Sitografia: wikipedia.it, didatticarte.it, vialattea.net

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