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La luce e gli spettri

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by

Licia Cataldi

on 22 October 2016

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Transcript of La luce e gli spettri

LA LUCE E GLI SPETTRI
THE DARK SIDE OF THE MOON
L'immagine del prisma che disperde la luce nei colori dell'arcobaleno è la copertina di uno dei più famosi album di tutti i tempi :
The dark side of the moon
, dei
Pink Floyd
, che la scelsero per la sua pulizia ed eleganza.
Spettro della radiazione
solare ordinato secondo
ENERGIA DECRESCENTE

raggi gamma
,

raggi x
,
ultravioletti

(UV)
, l
u
c
e

v
i
s
i
b
i
l
e
, infrarossi (IR)
microonde
e
onde radio.
Spettro della radiazione solare ordinato secondo
ENERGIA CRESCENTE
La luce bianca passando attraverso un prisma si separa nelle sue componenti. Solo le radiazioni con lunghezza d'onda compresa tra i
400 ed i 700 nm
(nanometri) sono visibili ai nostri occhi e costituiscono la cosiddetta "
luce visibile
".
La
SPETTROSCOPIA
ottica studia gli spettri associati all'emissione o all'assorbimento di radiazioni elettromagnetiche da parte di atomi o molecole.
Ma che cosa è uno spettro ?
Quando un raggio di luce bianca colpisce obliquamente un prisma di vetro trasparente viene scomposto in tanti raggi di luce di diversi colori. Ciò avviene perchè la luce bianca è in realtà una mescolanza di luce di diversi colori.
Da notare che le righe scure in uno spettro di assorbimento corrispondono alle stesse frequenze alle quali si trovano le righe luminose del corrispondente spettro di emissione, che sono quindi
complementari.
Quando l'idrogeno viene reso incandescente, emetterà energia solo di determinate frequenze.
Lo spettro quindi sarà
nero con righe colorate
: due nel viola, una nell'azzurro ed uno nel rosso.
Quando invece l'idrogeno, freddo, viene fatto attraversare da una luce calda, esso assorbirà solo determinate lunghezze d'onda. Lo spettro quindi sarà
colorato con righe nere
, corrispondenti alle radiazioni assorbite.
la
v
è invece direttamente proporzionale all'
energia
: < la frequenza, < l'energia.
frequenza e lunghezza d'onda sono inversamente proporzionali, come si evince dall'immagine sotto. aumentando la frequenza, diminuisce la lunghezza d'onda, e viceversa.
misurata in nanometri.
ventre
cresta
e
Si misura in hertz.
Il prisma di vetro non crea la luce di diversi colori, ma separa i colori già contenuti nella
luce bianca
, mediante una deviazione che dipende dalla lunghezza d'onda del raggio incidente.
L'immagine che si può raccogliere su uno schermo o su una pellicola fotografica
è detta SPETTRO
e mostra una serie di colori sfumati dal rosso al violetto.
Spettroscopio
Spettro di emissione continuo
:
è lo spettro della luce bianca emesso da un corpo solido liquido o gassoso quando viene riscaldato fino all'incandescenza. La luce emessa passa attraverso la fenditura di una lastra, poi attraverso un prisma e viene poi raccolta su una lastra fotografica, sulla quale si noteranno i colori dell'arcobaleno che sfumano uno nell'altro : uno SPETTRO CONTINUO
Esistono tre tipi di spettro : continuo, di emissione e di assorbimento
Spettro di emissione a righe
:
é lo spettro della luce emessa da un gas rarefatto quando viene portato ad alta temperatura. Sulla lastra fotografica si vedranno non più colori sfumati, ma un FONDO NERO interrotto da RIGHE COLORATE(se il gas è formato da atomi) o bande (se è formato da molecole). Le righe (o bande) dei diversi colori corrisponderanno alle frequenze tipiche emesse da quel particolare elemento. Ogni elemento emetterà sempre e solo righe di quelle determinate frequenze.
Spettro di assorbimento
:
è lo spettro di luce ottenuto da un gas freddo fatto attraversare da una luce bianca calda. Il gas, riscaldandosi, assorbirà dalla luce bianca solo determinate frequenze, le stesse che avrebbe emesso se fosse stato riscaldato. Sulla lastra fotografica quindi si vedrà un FONDO COLORATO (quello tipico della luce bianca) interrotto da RIGHE NERE, che corrispondono alle frequenze assorbite dal gas.
Da sottolineare che ogni elemento chimico ha il proprio spettro di emissione (e assorbimento), che risulta quindi essere una sorta di "
IMPRONTA DIGITALE
" di ogni elemento.
E' per questo che con la spettroscopia si può risalire alla composizione di sostanze sconosciute.
Nella foto a fianco esempi di spettri di emissione di vari elementi.
By Licia Cataldi
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