La luce che colpisce un oggetto è responsabile del colore con il quale ci appare l’oggetto stesso. Infatti, quando gli oggetti sono investiti da un raggio di luce bianca, essi sono in grado di assorbire alcuni colori, e di diffonderne altri; i colori che vengono diffusi sono quelli con cui appare ai nostri occhi l’oggetto esaminato.

Come sappiamo, la luce bianca è data dalla sovrapposizione di tutti i colori che costituiscono lo spettro della luce, cioè l’insieme di tutte le lunghezze d’onda che essa presenta.

A ciascun colore, quindi, corrisponde una determinata lunghezza d’onda e una precisa frequenza.

Abbiamo visto che, nel caso del prisma, era possibile scomporre la luce nei diversi colori dello spettro. E’ possibile notare, esaminando  gli spettri di diverse sorgenti luminose, che gli spettri dipendono proprio dal tipo di sorgente che si sceglie.

In base alle caratteristiche fisiche in cui si trova la sorgente, infatti, possiamo distinguere alcuni tipi di spettri, fra cui in particolare quelli continui e quelli a righe.

 

Gli spettri continui

Gli spettri continui appaiono come una striscia continua di colori, che sfumano l’uno nell’altro senza interruzioni, e presentano quindi tutte le lunghezze d’onda delle radiazioni elettromagnetiche visibili.

Questi spettri sono dati, generalmente, dai corpi solidi o liquidi portati all’incandescenza, come avviene nel caso dei filamenti delle lampadine (dette appunto ad incandescenza), oppure da gas incandescenti compressi: in quest’ultimo caso la luce viene fatta passare attraverso una fenditura, convogliata in un prisma, e proiettata in uno schermo retrostante:

 

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Spettro di emissione continuo

 

Gli spettri a righe possono essere di due tipi, a righe di emissione e a righe di assorbimento.

Nel primo caso, lo spettro appare come un insieme di righe nette di colori diversi, e separate tra loro, su uno sfondo nero;

nel secondo caso, invece, lo spettro presenta uno sfondo colorato, con colori che sfumano l’uno nell’altro come nel caso degli spettri continui, dove però appaiono delle righe nere, nette e staccate tra loro.

 

Gli spettri a righe di emissione

Gli spetti a righe di emissione sono dovuti al fatto che l’energia viene non viene emessa in modo continuo, ma in quantità ben definite, che vennero definite da Planck “ quanti di energia “.

In questo modo, quando gli atomi di un determinato composto chimico (in particolare, gas rarefatti) vengono eccitati, e passano da uno stato energetico ad un’altro, sono poi in grado di rilasciare l’energia assorbita sotto forma di fotoni.

Ogni fotone presenta una determinata frequenza e lunghezza d’onda, ed ogni fotone emesso dalla sorgente corrisponde ad una precisa riga colorata che appare sullo spettro:

 

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Spettro a righe di emissione

 

Ogni elemento chimico emette uno spettro a righe caratteristico; per questo, studiando lo spettro a righe di emissione di un determinato gas, è possibile risalire ai suoi elementi chimici costituenti, se si individuano in esso le righe corrispondenti alle lunghezze d’onda dell’elemento.

 

Gli spettri a righe di assorbimento

Gli spetti a righe di assorbimento, invece, si ottengono quando tra la sorgente luminosa e la fenditura attraverso la quale, poi, la luce viene convogliata nel prisma, si interpone un gas rarefatto freddo.

In questo caso, infatti, il gas è in grado di assorbire parte dell’energia trasportata dal fascio di luce, che corrisponde; l’energia assorbita fa si che alcuni fotoni, corrispondenti a determinate lunghezze d’onda, vengono a mancare al fascio di luce quando esso attraversa il prisma, e così lo spetto che verrà proiettato sullo schermo apparirà con delle righe nere in corrispondenza delle lunghezze d’onda mancanti.

 

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Spettro a righe di assorbimento

 

Questo fenomeno si verifica anche nel caso delle stelle, lo spettro stellare, infatti, è uno spettro continuo, ma poiché nello spazio   sono presenti gas, che vengono attraversati dalla luce, lo spettro stellare appare come uno spettro a righe di assorbimento.

Anche in questo caso è possibile risalire agli elementi chimici presenti nei gas dello spazio che hanno causato l’assorbimento, in quanto ogni riga nera corrisponde alle lunghezze d’onda che sono state assorbite, e che individuano in particolare elemento che ne è stato la causa.

 

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