Luce: differenze tra le versioni

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{{nota disambigua}}

{{F|scienza|aprile 2011}}

[[File:Emanation 2.png|thumbmin|uprightverticale=1.1|Radiazione di luce]]

Col termine '''luce''' (dal [[Lingua latina|latino]] ''lūx lūcis'', ant ''*louk''-''s'', affine al sanscr. ''roká''-, armeno ''loys'', gotico ''liuhath'', ted. ''Licht'', e all’agg. gr. λευκός «brillante, bianco»''<ref name=":1">{{Cita web|url=https://www.treccani.it/vocabolario/luce|titolo=luce in Vocabolario - Treccani|sito=www.treccani.it|lingua=it-IT|accesso=2022-05-31}}</ref>'') s'intende la porzione dello [[spettro elettromagnetico]] che risulta visibile dall'[[Occhio|occhio umano]]. Tale intervallo, definito [[spettro visibile]], è compreso tra le [[lunghezza d'onda|lunghezze d'onda]] di circa 700 e 400 [[nanometro|nanometri]] (tra le frequenze di circa 428 e {{m|750|ul=THz}}), corrispondenti rispettivamente alla luce rossa e violetta. Questi limiti, pur simili, non sono uguali per tutte le persone. Le regioni dello spettro adiacenti prendono il nome rispettivamente di [[radiazione infrarossa]] e [[Radiazione ultravioletta|ultravioletta]].<ref>[https://www.britannica.com/science/light]Encicl. Britannica.</ref><ref>{{Cita web|url=https://dizionari.corriere.it/dizionario_italiano/L/luce.shtml|titolo=Luce: Definizione e significato di luce - Dizionario italiano - Corriere.it|sito=dizionari.corriere.it|accesso=2022-05-31}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://online.scuola.zanichelli.it/alt/materiali/biologia/Glossario/L/G_luce.htm|titolo=luce (visibile)|sito=online.scuola.zanichelli.it|accesso=2022-05-31}}</ref>

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=== Teoria corpuscolare<ref>{{Cita web|url=https://www.cliccascienze.it/tecniche-di-laboratorio/teoria-corpuscolare/|titolo=Teoria Corpuscolare della Luce|autore=Marco|sito=Cliccascienze|data=2011-09-25|lingua=it-it|accesso=2022-05-31}}</ref><ref>{{Cita web|url=http://crf.uniroma2.it/wp-content/uploads/2010/04/Ondulatoria.pdf|titolo=crf.uniroma2.it}}</ref><ref name=":0">{{Cita web|url=https://www.amedeolucente.it/public/storia_luce_3.pdf|titolo=amedeolucente.it}}</ref> ===

Formulata da [[Isaac Newton]] nel [[XVII secolo]], la luce veniva vista come composta da piccole particelle di materia (corpuscoli) emesse in tutte le direzioni. Oltre che essere matematicamente molto più semplice della [[Teoria ondulatoria della luce|teoria ondulatoria]], questa teoria spiegava molto facilmente alcune caratteristiche della propagazione della luce che erano ben note all'epoca di [[Isaac Newton|Newton]].

[[File:Chicago Union Station 1943.jpg|thumbmin|Fasci di [[luce solare]] che filtrano da una finestra, evidenziati dal fenomeno della [[Diffusione ottica|diffusione]]]]

Innanzitutto la [[Meccanica (fisica)|meccanica]] [[Galileo Galilei|galileiana]] prevede, correttamente, che le particelle (inclusi i corpuscoli di luce) si propaghino in linea retta, e il fatto che questi fossero previsti essere molto leggeri era coerente con una [[velocità della luce]] alta ma non infinita. Anche il fenomeno della [[riflessione (fisica)|riflessione]] poteva essere spiegato in maniera semplice tramite l'[[urto elastico]] della particella di luce sulla superficie riflettente.

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=== Teoria ondulatoria<ref name=":0" /><ref>{{Cita web|url=https://www.raiscuola.rai.it/fisica/articoli/2021/02/Luce-la-teoria-ondulatoria-c062f3f8-3968-44b9-818b-71305b349f9f.html|titolo=Luce: la teoria ondulatoria {{!}} Fisica|sito=Rai Scuola|lingua=it|accesso=2022-05-31}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.andreaminini.org/fisica/luce/teoria-ondulatoria-e-corpuscolare-della-luce|titolo=La teoria ondulatoria e corpuscolare della luce|sito=www.andreaminini.org|lingua=it-IT|accesso=2022-05-31}}</ref> ===

[[File:Christiaan Huygens-painting.jpeg|thumbmin|[[Christiaan Huygens]]]]

Formulata da [[Christiaan Huygens]] nel 1678, ma pubblicata solo nel 1690 nel ''Traité de la Lumière'',<ref>{{Cita libro|nome=Christiaan (1629-1695) Auteur du texte|cognome=Huygens|titolo=Traité de la lumière / par Christian Huyghens|url=https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k5659616j|accesso=2022-05-31|data=1920|lingua=IT}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://library.si.edu/digital-library/book/traiteydelalumi00huyg|titolo=Traité de la lumière|autore=Christiaan Huygens|sito=library.si.edu|accesso=2022-05-31}}</ref> la luce veniva vista come un'[[onda]] che si propaga in un mezzo, chiamato [[Etere (fisica)|etere]], in maniera del tutto simile alle onde del [[mare]] o a quelle [[acustica|acustiche]]. Si supponeva che l'etere pervadesse tutto l'[[universo]] e fosse formato da microscopiche particelle elastiche. La teoria ondulatoria della luce permetteva di spiegare numerosi fenomeni: oltre alla [[riflessione (fisica)|riflessione]] e alla [[rifrazione]], [[Christiaan Huygens|Huygens]] riuscì infatti a spiegare anche il fenomeno della [[birifrangenza]] nei [[cristallo|cristalli]] di [[calcite]].<ref>{{Cita web|url=https://www.treccani.it/enciclopedia/birifrangenza|titolo=birifrangenza nell'Enciclopedia Treccani|sito=www.treccani.it|lingua=it-IT|accesso=2022-05-31}}</ref>

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== Colori e lunghezze d'onda ==

{{vedi anche|Visione del colore}}

[[File:Spetto luce + righe gas.jpg|miniatura|440x440pxmin|Emissione luminosa di alcuni gas]]

Le diverse [[Lunghezza d'onda|lunghezze d'onda]] (tra 700 e 400 nm) di emissione della luce, vengono all'incirca interpretate dal [[cervello]] come [[Colore|colori]] diversi e con varie sfumature, che vanno dalle [[Frequenza|frequenze]] più basse del [[rosso]] (le onde più lunghe) alle frequenze più alte del [[violetto]] (le onde più corte). Nel luogo comune, i [[Arcobaleno|sette colori dell'arcobaleno]] rappresentano lo spettro completo dei colori visibili. Tuttavia, manca una relazione biunivoca tra i colori che noi percepiamo e le lunghezze d'onda della radiazione luminosa: se a ogni frequenza o lunghezza d'onda è associabile un colore, non a tutti i colori possiamo associare una frequenza o lunghezza d'onda precisa. Quasi tutte le radiazioni luminose, che la vista percepisce dall'ambiente circostante, non sono del tutto ''pure'', ma sono in realtà una ''sovrapposizione'' di varie luci con differenti lunghezze d'onda.<ref>{{Cita web|url=https://www.apolloacademy.it/joomla/menu-colori/menu-colori-introduzione/menu-colori-introduzione-fisica|titolo=Fisica del colore - Apollo Academy|sito=www.apolloacademy.it|accesso=2022-05-31|dataarchivio=30 settembre 2022|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20220930055931/https://www.apolloacademy.it/joomla/menu-colori/menu-colori-introduzione/menu-colori-introduzione-fisica|urlmorto=sì}}</ref><ref>{{Cita web|url=http://www.scrivereconlaluce.it/2017/05/lunghezze-donda-colori/|titolo=Lunghezze d'onda e colori|sito=Scrivere con la Luce|data=2017-05-03|lingua=it-IT|accesso=2022-05-31}}</ref> Quei colori, a cui non sono associate onde specifiche, sono invece generati dal meccanismo di funzione del nostro apparato visivo/percettivo ([[occhio]] + [[cervello]]). In particolare, i [[cono (biologia)|coni]], cellule della [[retina]] responsabili della [[Visione fotopica|visione diurna]] a colori, si differenziano nei tre tipi, sensibili a tre diverse regioni spettrali della luce: coni L (sensibili alle lunghezze d'onda lunghe - giallo), coni M (sensibili alle lunghezze d'onda medie - verde) e coni S (sensibili alle lunghezze d'onda corte - blu). 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 che è molto simile al procedimento inverso di quello che si fa con la riproduzione artificiale dei colori, per esempio con il metodo [[RGB]] (sistema nato dopo aver capito come funziona l'occhio e la vista).[[File:Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.jpg|thumbmin|Raggi [[laser]] di diverso colore]]Tutte le frequenze della luce immediatamente al di fuori dello spettro percettibile dall'occhio umano, vengono chiamate ''[[Radiazione infrarossa|infrarosso]]'' (IR), per quelle più basse del limite inferiore (rosso), e ''[[ultravioletto]]'' (UV), per riferimento alle più alte frequenze del limite superiore (violetto).<ref>{{Cita web|url=https://medicinaonline.co/2017/03/09/differenza-tra-raggi-infrarossi-ultravioletti-e-visibili/|titolo=Differenza tra raggi infrarossi, ultravioletti e visibili|autore=dott Emilio Alessio Loiacono|sito=MEDICINA ONLINE|data=2017-03-09|lingua=it-IT|accesso=2022-05-31}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.sapere.it/sapere/strumenti/studiafacile/fisica/Le-onde/Le-onde-elettromagnetiche/Le-radiazioni-ultraviolette--visibili-e-infrarosse.html|titolo=Le radiazioni ultraviolette, visibili e infrarosse: Le onde elettromagnetiche - StudiaFacile {{!}} Sapere.it|sito=www.sapere.it|lingua=it|accesso=2022-05-31}}</ref> Anche se noi non possiamo vedere l'infrarosso, esso viene percepito come [[calore]], dai recettori della pelle (quando siamo esposti al [[Sole]], ad esempio). Le particolari [[Telecamera|telecamere]] in grado di captare i raggi infrarossi e convertirli in luce visibile, vengono chiamati [[visori notturni]]. Alcuni animali riescono a vedere anche gli infrarossi, altri come le [[Apis|api]], riescono a vedere anche gli ultravioletti. Gli ultravioletti (soprattutto quelli di ''[[UVB|tipo B]]'' - UV-B) sono i responsabili dell'[[abbronzatura]] e delle [[Eritema solare|scottature della pelle]], se l'esposizione solare è avvenuta in modo inadeguato, e in genere possono causare anche danni alla [[retina]] dell'occhio o modificare il [[DNA]], causando [[Tumore cutaneo|tumori della pelle]] o altre alterazioni ancora più dannose. Per questi motivi, è sempre consigliato proteggersi con [[occhiali da sole]] e [[Crema solare|creme SPF]], evitando il più possibile l'esposizione al Sole nelle ore centrali della giornata.

Alcune parti dello spettro elettromagnetico sono "fonte di calore", a partire dagli infrarossi ed escludendo una porzione degli ultravioletti e alcune parti minoritarie dei [[raggi X]].

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== Sorgenti di luce ==

[[File:Парк_4.jpg|thumbmin|uprightverticale=1.1|[[Radiazione solare|Raggi]] di [[luce solare]].]]

La luce può essere prodotta a partire dalle seguenti sorgenti:<ref>{{Cita web|url=https://online.scuola.zanichelli.it/amaldi-files/Cap_17/Cap17_Onde_e_InduzElettromagn_Amaldi.pdf|titolo=La luce|editore=Zanichelli|p=424}}</ref>

* radiazione termica