Presentazione di PowerPoint

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LINTERAZIONE LUCE-MATERIA
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LA LUCE
La luce visibile è formata dalle onde
elettromagnetiche, vibrazioni di campi magnetici
ed elettrici che si propagano nello spazio.
Contrariamente alle analoghe onde oceaniche che
hanno un moto molto lento, le onde
elettromagnetiche viaggiano alla velocità della
luce 300.000.000 metri al secondo, 1.080.000.000
chilometri l'ora!
Ogni onda elettromagnetica ha una frequenza (n)
definita ed una lunghezza d'onda (l) associata a
questa frequenza queste due grandezze sono
legate da una relazione matematica
l c/n
Velocità della luce 3108 m/s (una costante)
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Tutte le onde elettromagnetiche sono classificate
in base alle loro frequenze caratteristiche
all'interno di quello che è noto come SPETTRO
ELETTROMAGNETICO
Proprio come la luce rossa ha una sua frequenza
distinta, lo stesso vale per gli altri colori.
Mentre possiamo percepire queste onde
elettromagnetiche nei rispettivi colori, non
possiamo vedere il resto dello spettro
elettromagnetico. Buona parte dello spettro
elettromagnetico è infatti invisibile ed ha
frequenze che spaziano in tutta la sua larghezza.
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Un prisma è un oggetto in grado di disperdere la
luce bianca nelle sue componenti monocromatiche
Con il cerchio di Newton è possibile
miscelare le componenti monocromatiche ed
ottenere la loro somma, il bianco
rotazione
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Gli spettri di assorbimento e di emissione
atomici sono a righe in un atomo ci possono
essere più salti energetici, ma ad ogni salto è
associata una precisa radiazione, con una precisa
frequenza (e lunghezza donda)
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Gli spettri di assorbimento costituiscono uno
strumento decisivo per comprendere la
composizione delle stelle.
La radiazione ad alta energia e a spettro
continuo prodotta dal nucleo delle stelle in cui
avviene la fusione nucleare passa attraverso
l'atmosfera della stella costituita da gas
rarefatto freddo (rispetto al materiale
sottostante). Gli atomi dell'atmosfera stellare
vengono così eccitati e producono spettri di
assorbimento.
Siccome ogni specie atomica (e molecolare) ha una
propria unica sequenza di righe di emissione (che
ne sostituiscono una sorta di "impronta
digitale"), osservando uno spettro di
assorbimento siamo in grado di "decifrare" la
composizione dell'atmosfera stellare. 
Da ora in avanti considereremo uno spettro di
assorbimento o di emissione come un grafico che
riporta lintensità della radiazione (assorbita o
emessa) in funzione della sua frequenza (o della
sua lunghezza donda)
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IL COLORE DEGLI OGGETTI
Le differenti lunghezze d'onda vengono
interpretate dal cervello come colori, che vanno
dal rosso delle lunghezze d'onda più ampie
(minore frequenza), al violetto delle lunghezze
d'onda più brevi (maggiore frequenza). Le
frequenze comprese tra questi due estremi vengono
percepite come arancio, giallo, verde, blu e
indaco. Le frequenze immediatamente al di fuori
di questo spettro percettibile dall'occhio umano
vengono chiamate ultravioletto (UV), per le alte
frequenze, e infrarosso (IR) per le basse. Anche
se gli esseri umani non possono vedere
l'infrarosso, esso viene percepito dai recettori
della pelle come calore. Alcuni animali, come le
api, riescono a vedere gli ultravioletti altri
invece riescono a vedere gli infrarossi.
In effetti un oggetto ci appare del colore
associato alla mescolanza delle radiazioni che
esso non assorbe, e quindi riflette.
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A questo punto ci si può chiedere perché una
sostanza assorba proprio in corrispondenza di
certe lunghezze donda piuttosto che di altre. La
risposta a questa domanda prevede che si conosca
la struttura delle molecole che costituiscono
tale sostanza, ed in pratica la natura dei legami
da cui sono tenute assieme.
Infatti se si conosce la struttura di una
molecola, applicando la meccanica quantistica, si
può risalire al suo diagramma energetico, e
conoscere così le distanze di energia che
intercorrono tra uno stato ed un altro. A ciascun
salto energetico corrisponderà una particolare
frequenza della radiazione assorbita, e
indirettamente ogni salto energetico che
coinvolga la radiazione visibile, determinerà il
colore che noi osserveremo per una data sostanza.
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Un grafico che riporti lassorbimento di onde
elettromagnetiche in funzione della lunghezza
donda della radiazione incidente, viene detto
SPETTRO DI ASSORBIMENTO. Nel caso di un atomo, lo
spettro di assorbimento è costituito da righe,
mentre per una molecola (sistema più complesso),
è costituito da bande
Esempio
Clorofilla a
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COLORE. Percezione sensoriale dovuta a radiazioni
elettromagnetiche in grado di stimolare la retina
dell'occhio. Tali radiazioni appartengono alla
cosiddetta banda del visibile radiazione
luminosa, o luce, è appunto l'insieme delle
radiazioni monocromatiche (cioè di una data
lunghezza d'onda) in grado di produrre questo
stimolo. Ciascuna radiazione monocromatica
comporta la visione di un determinato colore
combinazioni di radiazioni diverse fanno vedere
colori diversi e tale rappresentazione psichica
varia a seconda degli individui e delle
situazioni. SPETTRO. L'insieme delle radiazioni
monocromatiche presenti in una luce
policromatica anche la striscia luminosa,
colorata, che si ottiene raccogliendo su uno
schermo le radiazioni in cui è stata scomposta
una luce policromatica Spettro visibile è
l'insieme delle radiazioni elettromagnetiche che
producono sensazioni luminose. SPETTROSCOPIA.
Ramo della fisica che si occupa della produzione
e dell'analisi dello spettro delle radiazioni
elettromagnetiche e in particolare di quello
della luce.