Tesina maturità sulla luce

TESINA MATURITA' SULLA LUCE

Che cos’è la luce?
La luce è una radiazione elettromagnetica percepibile dall’occhio umano.

Considerata dapprima costituita di corpuscoli (Newton), poi di vibrazioni meccaniche (onde) di un ipotetico etere (Huygens), quindi di oscillazioni elettromagnetiche di un ipotetico etere cosmico (Maxwell), è oggi descritta dalla teoria quantistica del campo elettromagnetico come onda elettromagnetica composta di fotoni, quanti di energia associati alla frequenza della radiazione luminosa.
Le frequenze delle radiazioni visibili sono comprese fra 4x1014 Hz (rosso) e 7x104 Hz ca (violetto). Dato che λ=c/v, le relative lunghezze d’onda sono comprese tra 7x10-7  m (rosso) e 4x10-7 m ca (violetto). Per frequenze minori (lunghezze d’onda maggiori) si hanno raggi infrarossi, microonde e onde radio; per frequenze maggiori si hanno raggi ultravioletti, raggi X e raggi gamma. Tutte queste onde si propagano alla medesima velocità (velocità della luce), il cui valore finito nel vuoto (300.000 km/s ca) è una costante universale.

Tesina maturità sulla luce come fonte di vita e di emozioni

 

LA LUCE IN LETTERATURA ITALIANA

La luce e le stelle
In particolare l’intensità della luce visibile emessa dalle stelle è definita magnitudine, misurata attraverso appositi fotometri fotoelettrici. Una stella appare più o meno luminosa in parte perché effettivamente può emettere più o meno luce, ma soprattutto perché è più o meno lontana da noi. Le misure effettuate dal fotometro sono dunque riferite alla magnitudine apparente (m) delle stelle. Per conoscere, invece, la luminosità intrinseca di una stella, si ricorre alla magnitudine assoluta (M), che corrisponde alla luminosità che le singole stelle mostrerebbero se fossero poste a una distanza standard da noi di 10 parsec (32,6 a.l.). La relazione tra M e m è: M = m + 5 – 5logd , dove M è la magnitudine assoluta, m la magnitudine apparente, d la distanza, in parsec.
Lo studio di corpi luminosi e lontani avviene per mezzo degli spettroscopi. Con l’impiego di questi strumenti, un qualunque raggio luminoso dà origine a uno spettro, cioè a una striscia formata da bande con tutti i colori dell’iride, oppure da una serie di righe luminose, la cui posizione e il cui numero dipendono dalla natura chimica della sorgente luminosa. Il tipo spettrale dipende, inoltre, dalla temperatura superficiale del corpo.  

Tesina maturità sulla luce e il colore

 

LA LUCE NELLA LETTERATURA

Più la magnitudine ha valore basso, più la stella è luminosa. Per la legge di Stefan, secondo cui la luminosità è direttamente proporzionale alla quarta potenza della temperatura, una stella più è luminosa più è calda. Inoltre, secondo la legge di Wien, al crescere della temperatura assoluta il colore del corpo incandescente si sposterà verso il violetto. Da ciò quindi più una stella è calda (quindi luminosa), più il suo colore tenderà verso il violetto, viceversa, più è fredda (poco luminosa), più il suo colore tenderà verso il rosso.
Legge di Stefan:   L = 4πR2σT4
Legge di Wien:   λmaxT = 2.9*10-3 m*K
Dall’unione di queste informazioni su temperatura e luminosità in relazione al colore delle stelle, gli astronomi Hertzsprung e Russel hanno ideato il diagramma H-R. In esso le stelle si raccolgono lungo una fascia , che attraversa diagonalmente il diagramma, chiamata sequenza principale.