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La luce si riferisce alla porzione dello spettro elettromagnetico visibile dall’occhio umano, lo spettro visibile all’occhio umano ha dei limiti che non sono uguali per tutti, ma variano soggettivamente, avvicinandosi agli infrarossi o agli ultravioletti. La presenza contemporanea di tutte le lunghezze d’onda visibili forma la luce bianca.

La luce, come tutte le onde elettromagnetiche, interagisce con la materia, i fenomeni che influenzano o impediscono la trasmissione della luce attraverso la materia sono: assorbimento, diffusione, riflessione speculare o diffusa, rifrazione e diffrazione. La riflessione diffusa da sola e/o combinata con l’assorbimento, da parte delle superfici, è il meccanismo principale attraverso cui gli oggetti diventano visibili ai nostri occhi, la diffusione, invece, da parte dell’atmosfera è responsabile della luminosità del cielo.

Velocità della luce

La luce si propaga a una velocità finita, anche gli osservatori in movimento misurano sempre lo stesso valore di c, la velocità della luce nel vuoto, dove c = 299 792 458 m/s che viene approssimato in c = 300 000 000 m/s, mentre nell’acqua viaggia a circa 225 407 863 m/s e nel vetro a 185 057 072 m/s.

La velocità della luce è stata misurata molte volte da numerosi fisici, Galileo Galilei, Olaus Roemer, Albert A. Michelson che riuscì ad ottenere una misurazione molto precisa.

Colori e lunghezza d’onda

Le differenti lunghezze d’onda vengono interpretate dal cervello umano come colori, che vanno dal rosso delle lunghezze d’onda maggiori (a frequenze più basse) al violetto delle lunghezze d’onda minori (a frequenze più alte). Non a tutti i colori si può associare una lunghezza d’onda definita, Non c’è, quindi, una relazione biunivoca tra i colori percepiti e le lunghezze d’onda.
Tutte le radiazioni luminose che il nostro occhio percepisce dall’ambiente circostante sono in realtà delle sovrapposizioni di luci di diverse lunghezze d’onda. Quindi se ad ogni lunghezza d’onda è associabile un colore, non è vero il contrario.

Quei colori a cui non sono associate lunghezze d’onda, sono generati dal nostro apparato visivo (cervello + occhio). In particolare i coni, cellule della retina responsabili della visione del colore, si differenziano in tre tipi e sono sensibili a tre diverse regioni spettrali della luce, Coni M (sensibili alle lunghezze d’onda medie), Coni S (sensibili alle lunghezze d’onda corte) e Coni L (sensibili alle lunghezze d’onda lunghe). Quando al nostro occhio arriva luce composta da più onde monocromatiche, appartenenti a regioni diverse dello spettro, il nostro cervello interpreta i segnali provenienti dai tre tipi di sensori come un nuovo colore, “somma” di quelli originari. Il fenomeno è molto simile al procedimento inverso di quello che si fa con la riproduzione artificiale dei colori, per esempio con il metodo RGB.

Le frequenze immediatamente al di fuori dello spettro percettibile dall’occhio umano vengono chiamate ultravioletto (UV), per le alte frequenze, e infrarosso (IR) per le basse. Tutte le lunghezze d’onda dello spettro elettromagnetico, a partire dalla luce visibile (escludendo le parti minoritarie dei raggi x, delle onde radio e solo una porzione degli ultravioletti), sono fonte di calore.