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La luce, come del resto tutte le onde elettromagnetiche, tende a viaggiare in linea retta, ma questo vale esclusivamente se viaggiasse sempre e solo nel vuoto. Sappiamo anche bene che nel mondo reale, le cose sono un pò diverse, infatti la luce, interagisce a seconda di quello che incontra in base a quattro fenomeni differenti.
⊃ RIFRAZIONE,
⊃ RIFLESSIONE,
⊃ DIFFUSIONE,
⊃ ASSORBIMENTO ed EMISSIONE.
Ecco perché la luce può deviare e creare effetti sorprendenti quando interagisce con materiali diversi. La sua capacità di adattarsi e reagire alle circostanze la rende un fenomeno affascinante da studiare e osservare.
La Rifrazione è la deviazione che subiscono, i raggi luminosi quando non perpendicolarmente, passano da un mezzo a un altro otticamente differenti, ad esempio dall’aria all’acqua o dall’aria al vetro (prisma di Newton ).
La rifrazione della luce è alla base anche dei colori che vediamo nell’arcobaleno; dopo un temporale le goccioline d’acqua, ancora presenti nell’atmosfera, si comportano come dei prismi che, la scompongono nei sette colori dando origine, appunto, all’arcobaleno.
La riflessione della luce è un fenomeno che avviene quando un fascio luminoso colpisce una superficie, generando un cambiamento nella direzione del raggio e facendolo tornare verso la sua origine. Questo fenomeno dipende dalla grana della superficie che agisce da riflettore, influenzando il modo in cui la luce viene rimandata. Se la superficie è perfettamente liscia, come uno specchio, la riflessione sarà speculare: l’angolo di incidenza sarà uguale a quello di riflessione e il raggio luminoso si propagherà in una sola direzione ben definita. Il segreto della riflessione sta nel modo in cui la luce interagisce con le superfici, creando giochi di luci e ombre.
La Diffusione o Riflessione Diffusa avviene sia quando un fascio di luce impatta una superficie ruvida o satinata, oppure quando attraversa un mezzo che contiene fini particelle di materiale disperso, come le emulsioni, dove la luce viene diffusa impattando con le particelle sospese nella miscela.
SUPERFICI RUVIDE
A livello microscopico tutte le superfici non sono completamente liscie, ma sono costituite da microspecchietti che avendo inclinazioni diverse, riflettono la luce in modo irregolare, cioè in più direzioni casuali. Siamo in grado di distinguere il legno verniciato da quello grezzo per il diverso modo in cui le due superfici riflettono la luce.
Invece, un esempio di diffusione in un mezzo aeriforme, lo possiamo vedere nell’atmosfera terrestre. Il cielo ci appare azzurro perché le lunghezze d’onda più corte (quelle del blu) vengono diffuse in misura maggiore rispetto alle altre. Così quando la luce attraversa l’atmosfera terrestre e colpisce le fini particelle di materia disperse nell’aria, come il vapore acqueo, i gas, la polvere e il fumo, l’azzurro viene diffuso in tutte le direzioni.
EMULSIONI
Un’emulsione è costituita da due liquidi immiscibili (di solito olio e acqua), dove uno dei due liquidi, viene disperso nell’altro sottoforma di piccole goccioline sferiche. Alcune lunghezze d’onda sono vengono assorbite o vengono disperse più fortemente di altre, il che influenza la riflessione e la trasmissione della luce, e quindi l’aspetto dell’emulsione. Anche se i liquidi che le formano sono limpidi, le emulsioni appaiono torbide perché la luce viene diffusa dalle particelle sospese nella miscela.
Quando la luce attraversa un qualsiasi mezzo, se non viene riflessa, può venire “assorbita”. In materia di coloranti, quando parliamo di ASSORBIMENTO ed EMISSIONE, non stiamo parlando di fenomeni fisici (come quello che avviene per esempio in una spugna), ma di fenomeni chimici dove entra in gioco l’energia trasportata dalla luce che va a interagire con le molecole del colore. Quando i fotoni collidono con le particelle di materia, cedono la loro energia e tra virgolette, scompaiono, cioè vengono assorbite e a seconda dei casi riemesse. Quello che succede veramente lo approfondiremo nella sezione “La chimica del colore”.
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