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Per noi vedere a colori è un fatto talmente normale, tanto da essere scontato, come respirare, mangiare e dormire; in realtà la nostra percezione del colore è un fenomeno molto complesso frutto di una lunga catena di concause di varia natura, della maggior parte dei quali non siamo minimamente consapevoli. Spesso non ci chiediamo neanche il perché vediamo come vediamo, ne tantomeno ci chiediamo perché il mondo ci appare come ci appare, anzi a volte facciamo proprio il contrario, rifiutiamo l’idea che la realtà potrebbe essere diversa da come l’abbiamo sempre creduta. Partiamo da due affermazioni che potrebbero risultare irreali:
Capite che questo equivale a dire che tutto quello che noi vediamo colorato, in realtà non lo è veramente, sembrerà strano, ma è proprio così !
Il colore è sempre stato un mistero e ha sempre attirato la curiosità dell’uomo, tanto da essere stata materia di moltissimi studi e teorie. Descartes, Newton, Young, Maxwell, Hertz, Einstein sono solo alcuni dei più famosi matematici, fisici, e filosofi che se ne sono interessati. Il colore è una faccenda molto complessa, tanto che alla domanda: «cosa sono e come vediamo i colori ?» un fisico, un biochimico, un neurofisiologo, un oculista e uno psicologo ci darebbero risposte diversissime fra loro.
Questo non significa che tutti ignorino la risposta esatta, ma che il colore ha moltissime sfaccettature e coinvolge svariate discipline scientifiche, discipline che peraltro usano livelli di analisi molto diversi tra loro.
Non tratteremo tutti gli aspetti legati al colore, ma toccheremo solo quelli che ci aiuteranno nel nostro viaggio all’interno del colore food. Partiremo da alcuni concetti di base, dove sarà necessario parlare un po’ di fisica, di ottica e di chimica, ma lo faremo nel modo più semplice possibile, giusto per capirci un pò di più.
il colore è una NOSTRA sensazione percettiva, ed è creata
da una complessa interazione tra :
⊃ la Luce,
⊃ la Struttura Chimica di quello che osserviamo, e
⊃ il nostro Sistema Visivo.
Il colore non esisterebbe se non ci fosse la Luce !
La natura della LUCE per moltissimo tempo fu per l’uomo un mistero, e persino il fulcro di una delle più roventi controversie nella storia della scienza. Fino al XVIII secolo, esistevano due diverse e contrastanti correnti di pensiero e cioè che la luce fosse:
1.
un insieme
di ONDE ELETTROMAGNETICHE
(teoria ondulatoria)
2.
un insieme di minuscole
PARTICELLE
(teoria corpuscolare)
Ma entrambe le teorie, Ondulatoria e Corpuscolare, se considerate separatamente non riuscivano a spiegare tutti i fenomeni legati alla luce; fu solo con la scoperta della Meccanica Quantistica (prima metà del XX secolo), che si capì che le due teorie, fino ad allora considerate contrapposte tra loro, non erano altro che due facce della stessa medaglia e non potevano che coesistere, perchè erano entrambe veritiere. Quindi, per quello che si sa oggi:
la Luce, ha una duplice natura:
1.
si comporta come un onda
quando si propaga nello spazio
(fenomeni ottici: Rifrazione, Riflessione ecc.)
2.
si comporta come energia,
quando interagisce con la materia
(fenomeni chimici)
La Luce è formata da onde elettromagnetiche che trasportano
“pacchetti discreti” di energia, i «fotoni».
Sulle onde elettromagnetiche, si potrebbero scrivere pagine e pagine, ma a noi basta sapere che i loro parametri caratteristici sono :
⊃ la lunghezza d’onda λ (lambda). La sua unità di misura è il metro e i suoi sottomultipli;
⊃ la frequenza v (ni) il numero di oscillazioni dell’onda in un secondo. La sua unità di misura è l’Hertz (Hz);
⊃l’energia.
I tre parametri sono strettamente collegati tra loro.
Ad ogni Lunghezza d’Onda corrisponde
SOLO una determinata Frequenza e SOLO una determinata Energia.
Le onde elettromagnetiche sono classificate in base alla loro lunghezza d’onda e frequenza in un intervallo conosciuto come Spettro Elettromagnetico.
Onde Radio
Microonde
Infrarosso
Visibile (Luce)
Ultravioletto
Raggi X
Raggi Gamma
1 metro e oltre
da 400 μm a 30 cm
da 0,8 a 25 μm
da 390 a 760 nm
da 0 a 200 nm
da 0,1 a 1 nm
0,1 nm
Il micrometro μm, corrisponde a un milionesimo di metro (1×10-6 m). Lo spessore dei fogli di alluminio per uso domestico è di 12 µm, mentre il diametro di un capello varia tra i 65 e i 78 µm.
Il nanometro nm, corrisponde a un miliardesimo di metro (1×10-9 m), quindi 1000 volte meno del micrometro. Il nanometro viene usato nella misura di distanze su scala atomica e molecolare e per indicare la lunghezza d’onda della luce visibile e ultravioletta.
Onde Radio 1 mt e oltre
Microonde da 400 μm a 30 cm
Infrarosso da 0,8 a 25 μm
Visibile (Luce) da 390 a 760 nm
Ultravioletto da 0 a 200 nm
Raggi X da 0,1 a 1 nm
Raggi Gamma 0,1 nm
Il micrometro μm, corrisponde a un milionesimo di metro (1×10-6 m). Lo spessore dei fogli di alluminio per uso domestico è di 12 µm, mentre il diametro di un capello varia tra i 65 e i 78 µm.
Il nanometro nm, corrisponde a un miliardesimo di metro (1×10-9 m), quindi 1000 volte meno del micrometro. Il nanometro viene usato nella misura di distanze su scala atomica e molecolare e per indicare la lunghezza d’onda della luce visibile e ultravioletta.
Delle molte lunghezze d’onda esistenti, noi siamo in grado di vederne solo una piccolissima parte da 390 a 760nm, la parte chiamata non a caso:
Avevamo già anticipato che, ad ogni lunghezza d’onda corrisponde solo una determinata frequenza e solo una determinata energia, dove:
lunghezza d’onda e frequenza, sono tra loro inversamente proporzionali, mentre
frequenza ed energia, sono proporzionali tra loro;
MINORE è la lunghezza d’onda, MAGGIORE è la sua energia e la sua frequenza.
MAGGIORE è la lunghezza d’onda, MINORE è la sua energia e la sua frequenza.
Per esempio, nei raggi gamma che presentano la minore lunghezza d’onda dell’intero spettro, i fotoni hanno la più alta frequenza, e trasportano grandi quantità di energia, tanto da essere pericolosi per l’uomo (danneggiano la struttura molecolare del DNA). Mentre l’energia associata alle lunghezze d’onda del Visibile, è molto più bassa, ma è la giusta energia per eccitare gli Elettroni di Valenza. Ci torneremo spesso su questi elettroni, perchè come vedremo saranno gli attori principali della chimica del colore.
Ora però, c’è un altro concetto che è necessario introdurre, e per fare questo ti ripropongo il nostro spettro del visibile, guardalo bene e dimmi, non ti sembra che manchi qualcosa?
Eh si, è proprio così, non c’è ne il bianco ne il nero.
Ma perchè?
Per capirlo, prenderemo in prestito gli esperimenti del grande Isac Newton.
Isac Newton dimostrò che la Luce Bianca contiene e non è altro che la somma di tutte le lunghezze d’onda del visibile. Ci riuscì facendo passare un fascio di luce attraverso un prisma di vetro.
Il vetro ha un maggiore indice di rifrazione rispetto all’aria, così la luce incidente, contenendo diverse lunghezze d’onda con diversi indici di rifrazione, passando attraverso il vetro si scompone nei 7 colori spettrali dai quali è formata.
IMPORTANTE e da ricordare:
“in un fascio di luce bianca, ci sono TUTTE le onde elettromagnetiche dello spettro del visibile”,
cioè tutte quelle con una lunghezze d’onda compresa tra 390 e 760 nanometri.
E ancora più importante, quando tutte le lunghezze d’onda del Visibile arrivano contemporaneamente ai nostri occhi sotto forma di luce, il nostro sistema visivo non essendo in grado di vederle singolarmente, le rielabora in quello che chiamiamo colore BIANCO, o luce Bianca.
Abbiamo visto e capito che il colore non esisterebbe se non ci fosse la LUCE, adesso cercheremo di capire perchè vediamo un colore piuttosto che un altro, partendo dal fatto che è proprio grazie al fatto che la luce contiene tutte le lunghezze d’onda del visibile che noi percepiamo i diversi colori.
N.B. prima di proseguire sotto, se non hai ben chiaro quali sono i fenomeni legati alla natura ondulatoria della luce cioè i fenomeni fisici, come la Rifrazione, Riflessione, è ora di farlo nell’approfondimento dedicato.
Siamo in grado di vedere i colori che ci circondano,
unicamente perché essi riflettono almeno una parte della luce che li colpisce.
Mi spiego meglio, un colore, a seconda della sua struttura chimica assorbe dalla luce bianca incidente alcune lunghezze d’onda λ , e ne riflette altre. Sono le lunghezze d’onda riflesse che noi riusciamo a rielaborare come colore. Quando un fascio di luce colpisce un oggetto o un colore:
Se non viene assorbita nessuna lunghezza d’onda e tutte vengono riflesse, cioè tornano verso i nostri occhi, l’oggetto ci appare BIANCO.
Se al contrario, tutte le lunghezze d’onda vengono assorbite, quindi nessuna lunghezza d’onda torna verso i nostri occhi, l’oggetto ci appare NERO.
Quando un oggetto o un colore assorbe le lunghezze d’onda significa che sta assorbendo energia, questo in modo semplicistico ci spiega perchè tutto ciò che è nero, sotto il sole si scalda molto di più rispetto a tutto ciò che è bianco.
Ma, quando un colore o un oggetto assorbe solo una parte delle lunghezze d’onda della luce e riflette l’altra parte, a seconda della composizione di questa parte riflessa che tornando ai nostri occhi, ci fa percepire un colore piuttosto che un altro.
Importante!
Nell’ambito del colore, 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 interagisce con le molecole del colore.
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