CIELI AZZURRI E ROSSI TRAMONTI
LA DIFFUSIONE DELLA LUCE NELL’ATMOSFERA
Potremmo anche considerare l’acquario come un modellino per simulare un’atmosfera limpida oppure inquinata da polveri e smog.
Inizieremo con l’osservazione di una lampada a filamento (un sole in miniatura).
Quando l’acqua è limpida, si distingueranno chiaramente gli oggetti presenti nell’acquario ed il filamento della lampada; quando il latte viene versato e comincia a diffondersi uniformemente , l’acqua si intorbidisce assumendo un colore rossastro e i contorni degli oggetti non si distinguono più chiaramente.
La cosa interessante da notare è che quando si guarda l’acquario di lato, cioè in direzione perpendicolare a quella di propagazione della luce, l’acqua assume una colorazione azzurrognola simile a quella dell’opale ( potremmo per questo definirla opalescente, come l’opale, o lattiginosa, come il latte che intorbida l’acqua).
Dovremo dedurne, quindi, nella vista frontale la colorazione dell’acqua ci appare rossastra perché le componenti blu-azzurre della luce vengono diffuse lateralmente.
Poiché il nostro acquario rappresentava un modello dell’atmosfera, siamo autorizzati a pensare che fenomeni analoghi a quelli osservati nell’acqua potrebbero verificarsi anche nell’aria.
In effetti, quando la luce del sole penetra nell’atmosfera subisce una diffusione da parte delle particelle che in essa sono sospese ( molecole di gas, polveri, fumi, vapore acqueo).
E’ proprio questa diffusione, denominata scattering , a produrre quegli effetti cromatici di grande impatto emotivo ed estetico, che sono l’azzurro del cielo e il rosso del tramonto, in tutte le loro sfumature.
Ecco perché quando alziamo lo sguardo dal sole che tramonta, il cielo ci appare di un bel colore blu-viola intenso.
Non è nostra intenzione trattare in questa sede un tema affascinate e complesso come quello dei colori, che meriterebbe uno studio a parte.
Ci limitiamo ad osservare che la luce mostra di potersi scomporre in diversi colori e che le componenti azzurro violette vengono diffuse dalle particelle in direzione perpendicolare a quella di provenienza.
“LUCE DEL GIORNO” E “LUCE DEL SOLE”
L’occasione è propizia per riprendere la nostra riflessione sulla distinzione operata dai bambini (e rafforzata dal linguaggio comune) tra “luce del sole” e “luce del giorno”.
Non dobbiamo mai dimenticare, infatti, il contesto effettivo in cui si sviluppa la nostra esperienza quotidiana dei fenomeni ottici.
Lo scattering atmosferico , in particolare, determina una percezione della luce molto lontana dal modello scientifico-geometrico che abbiamo cominciato faticosamente a costruire.
Non è facile pensare che la luce emessa dal sole diventi una cosa tanto diversa, una volta entrata nell’atmosfera. Oltretutto, come i pesci nell’acqua, siamo talmente abituati all’atmosfera, da diventare inconsapevoli del ruolo determinante che essa esercita sui fenomeni fisici ( si consideri, ad esempio, come la mancata considerazione dell’attrito e della resistenza dell’aria abbia ritardato per secoli la comprensione del movimento).
Occorre un grado di astrazione molto elevato per andare oltre le apparenze e ragionare in termini di raggi luminosi rettilinei, dei quali non vediamo la minima traccia quando ci guardiamo intorno.
I raggi di luce sono un po’ come i fili del burattinaio, che muovono i personaggi sulla scena, pur restando essi stessi invisibili.
Se non ci fosse l’atmosfera (come ad esempio sulla luna) il mondo ci apparirebbe in una luce molto cruda.
Il cielo, soprattutto, non ci mostrerebbe le meraviglie dell’alba e del tramonto, né gli azzurri del cielo, ma apparirebbe completamente nero e costellato di punti luminosi.