Montignac (Francia), un pomeriggio d’estate 20000 anni fa.
Fra una parola e una risata il tempo passa in fretta e in men che non si dica
la pioggia si dirada e il Sole del tardo pomeriggio, poco prima di sparire
dietro alla grotta, comincia a illuminare le foglie gocciolanti degli ontani
davanti all’ingresso. Uno spettacolo inaspettato si manifesta allora agli occhi
di quegli uomini: una striscia curva come i loro archi da caccia compare dietro
agli alberi, come se volesse abbracciarli. Ma non è di legno, sembra anzi fatta
solo di luce ed è di mille tenui colori. Lo stupore di fronte a quel magico
spettacolo lascia per diverso tempo i tre compagni con le bocche spalancate di
fronte al verde delle foglie, il luccichio delle gocce d’acqua inondate dalla
luce solare e l’azzurro del cielo dopo la pioggia, il tutto incorniciato dalla
meravigliosa striscia colorata.
Quando si rendono conto del tempo che è passato, è ormai troppo tardi per tornare dalle loro famiglie e decidono di passare la notte in quella grotta. Mangeranno un po’ della carne che stavano trasportando e passeranno il tempo alla luce delle fiaccole, dipingendo le pareti della grotta: uomini, cavalli, orsi, cervi, uccelli e… un arcobaleno!
Particolare dei dipinti delle grotte di Lascaux (con arcobaleno) - https://www.napolike.it/lascaux-in-mostra-al-mann-di-napoli |
Questo breve
racconto ovviamente è inventato (e purtroppo non c’è nessun arcobaleno nei
dipinti delle Grotte di Lascaux!), ma ci dovrà pur essere stato un momento in
cui per la prima volta un essere umano si è chiesto cosa fosse quella striscia
colorata, probabilmente immaginando una spiegazione magica per la sua bellezza.
Oggi sappiamo (forse perdendo un po’ di poesia…) che alla fine dell’arcobaleno
non c’è nessun unicorno e nessuna pentola d’oro, possiamo invece affermare che
quel momento sia stato il primo seme per la nascita di una nuova branca della
fisica: la spettroscopia. Certamente i pensieri di quella persona non avevano
niente di scientifico, ma costituivano l’inizio di un viaggio attraverso il
tempo, che fra storia, scienza e grandi personaggi porterà anche noi alla
scoperta di una materia così misteriosa e così affascinante!
Siete pronti?
24/03/2021 - Spettro della Nova 2021 V1405 Cas - Foto di Alberto Villa |
Certo che sì!
http://it.nextews.com/55f018bd/ |
Per quanto a un primo impatto possa sembrare quasi assurdo poter trarre molte informazioni dalla luce che proviene da un oggetto, la realtà a volte supera la fantasia: la spettroscopia è utilissima in molti campi scientifici (chimica e astronomia in particolare) e, come vedremo nei prossimi articoli dopo aver studiato un po’ di fisica 😉, ci permette per esempio di conoscere la temperatura della superficie di una stella, quali elementi chimici vi si trovano, a che velocità si muove una galassia e addirittura di scoprire nuovi pianeti!
Metodo della velocità radiale per la scoperta di esopianeti - https://spazio-tempo-luce-energia.it/il-primo-esopianeta-non-si-scorda-mai-3ac6148f2b27 |
Ma prima di
addentrarci nei meravigliosi meandri della spettroscopia, vediamo che cos’è l’oggetto
del nostro studio, ovvero la luce: un’oscillazione del campo elettromagnetico.
Immagino che a questo punto, quei pochi di voi che non hanno deciso di abbandonare
la lettura dopo questa affermazione, vorranno una spiegazione un po’ più
comprensibile!
Oscillazione del campo elettromagnetico - Wikipedia |
Onde sull'acqua - http://vivinascosto.blogspot.com/2012/02/tiri-il-sasso-e-nascondi-la-manica.html |
Come tutte
le onde, anche quelle elettromagnetiche sono caratterizzate da
- - ampiezza: l’altezza dell’onda, misurata dal
punto centrale a quello più alto, detto cresta, o più basso, detto gola
- - frequenza: il numero di oscillazioni che l’onda
compie in un secondo
1 oscillazione al secondo = 1 hertz (simbolo Hz)
- - lunghezza d’onda: la distanza fra due creste o due gole consecutive
Caratteristiche delle onde - https://frequenze.altervista.org/che-cose-unonda-parametri/ |
L’ampiezza
di un’onda corrisponde all’intensità della luce che stiamo osservando (usando
un linguaggio non proprio corretto ma abbastanza evocativo, potremmo dire “a
quanti raggi di luce vediamo”), mentre la frequenza è legata all’energia dei
singoli “raggi”, che all’interno del nostro occhio si traduce nella percezione
dei diversi colori. Alle frequenze più alte vediamo il violetto, mentre a
quelle più basse il rosso; in mezzo ci stanno gli altri colori, esattamente
nell’ordine in cui li vediamo in un arcobaleno. Lo spettro della luce altro non
è che l’insieme di tutte le onde elettromagnetiche che i nostri occhi possono
vedere, in ordine di frequenza e quindi di colore.
Infine, siccome la velocità delle onde elettromagnetiche è sempre la stessa (la cosiddetta velocità della luce), a una frequenza maggiore corrisponderà una lunghezza d’onda minore e viceversa.
Rapporto tra frequenza e lunghezza d'onda - https://www.andreaminini.org/fisica/luce/ |
Ci risentiamo al prossimo articolo: vi aspettRo!
Lorenzo
Bigazzi
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