Introduzione: un mondo che si accende
La luce è ciò che ci permette di vedere il mondo intorno a noi e di scoprire i suoi mille colori.
Immagina di entrare in una stanza completamente buia: non riusciresti a distinguere nemmeno la tua mano davanti al viso. Quando accendi la lampadina, all'improvviso tutto torna visibile, dai mobili ai quaderni appoggiati sulla scrivania. Questo accade perché la luce viaggia, raggiunge gli oggetti, rimbalza su di essi e arriva ai nostri occhi. Studiare la luce significa capire un fenomeno invisibile di per sé, che però rende visibile tutto il resto. In questa scheda scopriremo da dove arriva la luce, come si comporta e perché i colori esistono solo grazie a lei.
Da dove arriva la luce
Le sorgenti di luce sono tutti quei corpi capaci di emettere raggi luminosi propri, senza bisogno di riceverli da qualcun altro. La sorgente più importante per il nostro pianeta è il Sole, una stella enorme che illumina la Terra ogni giorno e permette la vita di piante e animali. Esistono però anche sorgenti artificiali, costruite dall'uomo, come le lampadine, le candele, i fuochi accesi o gli schermi del computer. Pensiamo invece alla Luna: essa sembra brillare nel cielo notturno, ma in realtà non produce luce propria, perché si limita a riflettere quella del Sole. Allo stesso modo, un libro sul banco non emette luce, ma noi lo vediamo perché rimanda ai nostri occhi i raggi della lampada del soffitto. Capire questa differenza è il primo passo per studiare seriamente il mondo dell'ottica.
Come viaggia la luce
La luce si sposta sempre in linea retta, finché non incontra un ostacolo che la fa cambiare strada o la blocca del tutto. Questa caratteristica spiega perché, quando ti metti davanti alla lampada del corridoio, sul pavimento compare la tua ombra con i contorni netti. Gli oggetti, in base a come si comportano con i raggi luminosi, si dividono in tre grandi famiglie facili da riconoscere:
- Corpi trasparenti, come il vetro della finestra o l'acqua pulita di un bicchiere, che lasciano passare quasi tutta la luce.
- Corpi traslucidi, come la carta da forno o il vetro smerigliato del bagno, che fanno passare solo una parte dei raggi in modo confuso.
- Corpi opachi, come un libro, un muro o una mela, che fermano completamente la luce e creano un'ombra dietro di sé.
Prova a osservare il sole che filtra dalle tende di casa: noterai subito a quale categoria appartiene il tessuto delle tue finestre.
Il segreto dei colori
Molti pensano che la luce del Sole sia bianca, ma in realtà nasconde dentro di sé tutti i colori dell'arcobaleno mescolati insieme. Quando piove e contemporaneamente splende il sole, le gocce d'acqua sospese nel cielo si comportano come piccolissimi prismi e separano la luce nei suoi sette colori: rosso, arancione, giallo, verde, azzurro, indaco e violetto. Questo fenomeno meraviglioso si chiama scomposizione della luce ed è la prova che il bianco non è un colore puro, ma una somma. Anche gli oggetti che ci circondano hanno un colore proprio grazie a questo principio scientifico molto preciso. Una foglia ci appare verde perché assorbe tutti gli altri colori della luce e rimanda ai nostri occhi soltanto il verde, mentre una maglietta rossa trattiene tutti i colori tranne il rosso. Un oggetto nero, invece, assorbe quasi tutti i raggi luminosi, e per questo al sole scotta molto più di uno bianco.
Vedere con gli occhi
Gli occhi sono lo strumento naturale che ci permette di catturare la luce e trasformarla in immagini comprensibili per il nostro cervello. Quando guardi il quaderno aperto sul banco, la luce della classe colpisce la pagina, rimbalza verso di te ed entra attraverso la pupilla, quel piccolo cerchio nero al centro dell'occhio. Da lì i raggi raggiungono una zona interna chiamata retina, dove vengono trasformati in segnali che corrono lungo il nervo ottico fino al cervello. È proprio il cervello, alla fine, che riconosce le forme, i colori e la distanza degli oggetti che osservi. Senza luce, però, tutto questo meccanismo non funzionerebbe: per questo motivo è importante studiare e leggere sempre con un'illuminazione adeguata, né troppo debole né troppo forte.
Ricorda
Ecco i punti fondamentali che devi tenere a mente dopo aver studiato questa scheda con attenzione.
- Le sorgenti luminose si dividono in naturali, come il Sole, e artificiali, come le lampadine costruite dall'uomo.
- La luce viaggia sempre in linea retta e, quando incontra un corpo opaco, produce dietro di esso una zona d'ombra ben definita.
- Gli oggetti possono essere trasparenti, traslucidi oppure opachi, a seconda di quanta luce riescono a far passare attraverso di sé.
- La luce bianca del Sole contiene in realtà tutti i sette colori dell'arcobaleno, come dimostra il prisma o una giornata di pioggia e sole.
- Vediamo i colori perché ogni oggetto riflette verso i nostri occhi soltanto alcuni raggi luminosi, mentre assorbe tutti gli altri.
Piccola verifica: prova a spiegare a un compagno perché di notte, senza accendere la luce, la tua camera ti sembra tutta grigia e i colori scompaiono.