Autore: alfonso (---.pool80116.interbusiness.it)
Data: 05-15-03 21:33
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Primo piano: "dieci miliardi di anni fa..."by Antonio
Serafix ha argomentato con arguzia e ci ha dato buone informazioni.
L' ho presa come una simpatica sfida e quindi propongo anch' io delle ulteriori notizie sull' argomento luce.
Ho tratto notizie interessanti dal sito
http://www.oculistanet.it
LA LUCE
S'intende per luce, in senso stretto, quel fenomeno fisico elettro - magnetico che impressiona il nostro occhio, dandoci la sensazione della visione.
Le onde elettromagnetiche si manifestano come raggi gamma, raggi X, raggi ultravioletti, luce, raggi infrarossi, onde radio, a seconda della frequenza e del contenuto energetico dei fotoni o dei quanti. Esiste un rapporto costante tra i quanti di energia raggiante e frequenza delle onde, questo rapporto è detto “Costante di Planck”:
h = (6,62377 + 0,00018) * 10-34 J/Hz
Il valore della velocità della luce nel vuoto (indicato con la lettera c) attualmente riconosciuto e accettato (ricavato come media di misure eseguite con tecniche diverse) è:
c = (299 792,4562 + 0,001112) km/s , approssimato a c = 3OOOOOkm/s = 3 108m/s.
Un corpo che emetta luce si rende visibile e si chiama sorgente luminosa. I corpi che ricevono la luce si dicono illuminati.
Quando la luce incontra un corpo, avvengono vari fenomeni: una parte della luce è rinviata indietro in una sola direzione, e si dice 1uce riflessa; una parte torna indietro in tutte le direzioni e si dice luce diffusa; una parte penetra nel corpo e si dice luce rifratta; una parte della luce rifratta viene trattenuta dal corpo e si dice 1uce assorbita. Questi fenomeni avvengono tutti contemporaneamente, generalmente di tutti questi fenomeni c'è uno che prepondera su gli altri.
L’occhio è colpito direttamente o indirettamente dalle radiazioni elettromagnetiche, di queste solo quelle con lunghezza d’onda compresa tra 400nm e 700nm determinano il maggior effetto; per lunghezze d’onda maggiori o minori, cioè tra 360nm e 1000nm l’effetto visivo è insignificante.
I meccanismi fotochimici della visione
Perché avvenga la percezione visiva è necessario che i raggi luminosi, dopo essere stati rifratti e messi a fuoco dal diottro oculare, stimolino una struttura sensibile: la retina.
La retina deve essere in grado di trasformare con sufficiente precisione le immagini, riprodotte su di essa dal sistema refrattivo, in informazioni elettriche, che poi vengono trasmesse alla corteccia cerebrale dalle vie ottiche.
La precisione di percezione delle immagini dipende non solo dalle caratteristiche refrattive del sistema diottrico, ma anche dalla distribuzione e dalla funzionalità delle cellule recettrici sensibili alla luce e dalla capacità di trasmissione dell'informazione da parte delle fibre delle vie ottiche.
Le cellule recettrici con l'epitelio pigmentato e i neuroni delle vie ottiche, attraverso reazioni fotochimiche, trasformano lo stimolo luminoso in stimolo elettro-chimico.
I fotorecettori sono di due tipi: coni e bastoncelli. I primi sono localizzati principalmente al centro della macula, man mano che ci si allontana da questa diminuisce la concentrazione dei coni ed aumenta quella dei bastoncelli.
La struttura dei due tipi di recettori è molto simile, cambia solo la forma dell'articolo esterno, parte del fotorecettore sensibile alla luce presente nello strato più esterno della retina, che nei coni è a forma di tronco di cono e nei bastoncelli è a forma di cilindro.
La reazione chimica di trasformazione dell'impulso luminoso in stimolo elettro-chimico coinvolge due tipi di sostanze chimiche organiche, dette pigmenti visivi, la rodopsina e la jodopsina, presenti nell'articolo esterno dei recettori.
Lo stimolo nervoso prodotto dal fotorecettore, dopo essere stato amplificato attraverso sistemi eletro-chimici, viene trasmesso alle vie ottiche superiori e alla corteccia visiva occipitale (aree 17,18 e 19).
Sono sorgenti di luce tutti i corpi che brillano di luce propria; il sole è una sorgente di luce naturale, Esaminando il colore della luce emessa da queste sorgenti si può risalire alla temperatura della sorgente; per esempio, analizzando il colore della luce emessa dalle stelle si ricava la loro temperatura; dalla luce emessa dal Sole è stata calcolata una temperatura superficiale di circa 6000 0C. La luce che riceviamo da questi corpi è detta diretta, perché proviene direttamente dalla sorgente. Spesso, però, la luce ci arriva indirettamente attraverso la riflessione e la diffusione da corpi illuminati che non emettono luce. Questi corpi illuminati in parte riflettono ed in parte assorbono, in percentuale variabile, in base al colore, la luce che ricevono dalla sorgente; i corpi scuri assorbono la maggior parte della luce, mentre quelli chiari riflettono e diffondono in percentuale alta la luce. I corpi trasparenti sono quelli che si lasciano attraversare dalla luce permettendo di vedere gli oggetti che si trovano dalla parte opposta dell'osservatore, per esempio il vetro e l’acqua. La trasparenza di un corpo dipende dalla sua natura e dallo spessore. Al contrario, tutti quei corpi, come i metalli, il legno, ecc. che non si lasciano attraversare dalla luce sono detti opachi. Esistono anche i corpi traslucidi i quali fanno passare la luce, ma non permettono di distinguere gli oggetti, per esempio il vetro smerigliato, il vetro bianco, la carta, ecc.
La luce al contrario di altre onde non ha bisogno di un mezzo come sostegno per la sua propagazione, la luce del Sole infatti giunge a noi attraversando lo spazio vuoto, comunque si propaga ugualmente anche attraverso molti mezzi, purché si lascino attraversare da questa, cioè siano trasparenti.
Una importante proprietà della luce è la sua propagazione rettilinea. Se osserviamo un sottile fascio di luce che da una piccola fessura penetra nel buio, notiamo in modo evidente il percorso rettilineo della luce che, per convenzione, identifichiamo con i raggi luminosi. Il concetto di raggio luminoso, rappresentato da una linea retta non corrisponde a una realtà concreta, è solo un metodo utile per studiare una serie di fenomeni.
La formazione delle ombre conferma indirettamente la propagazione rettilinea della luce in un mezzo omogeneo e isotropo. Tuttavia è necessario sottolineare che in certe particolari condizioni la luce non segue in modo rigoroso la propagazione rettilinea.
La tendenza dei corpi esposti alla luce a riscaldarsi dimostra che avviene un assorbimento energetico; quindi la luce, come tutte le onde meccaniche ed elettromagnetiche, trasporta energia.
Supponiamo una sorgente puntiforme, per valutare l'energia emessa da questa è necessario introdurre alcune grandezze oggettive che definiscono la radiazione luminosa da un punto di vista puramente fisico.
Le principali grandezze, espresse nel sistema SI (sistema internazionale), sono:
- Energia raggiante: energia emessa dalla sorgente o trasportata per irraggiamento.
Unità di misura: Joule.
- Flusso di radiazione (o flusso di potenza) rapporto tra la quantità di energia che attraversa perpendicolarmente una superficie e il tempo durante il quale avviene tale passaggio.
Unità di misura: watt.
La percezione visiva dipende non solo dalle caratteristiche fisiche della sorgente e dell’ambiente, ma anche da alcuni effetti soggettivi, anche di natura psicologica. Perciò i fenomeni luminosi si possono valutare facendo riferimento ad alcuni effetti sensoriali provocati dalla luce.
Per tale motivo si introducono le cosiddette grandezze fotometriche:
- Intensità luminosa: corrisponde all'intensità di radiazione I.
Unità di misura: candela internazionale (simbolo: cd), intensità luminosa di una sorgente che emette in una data direzione una radiazione monocromatica di frequenza 540 1012 Hz e la cui intensità energetica è pari a 1/683 W/sr;
- Flusso luminoso: corrisponde al flusso di radiazione
Unità di misura:l lumen (simbolo: lm), flusso luminoso emesso da una sorgente puntiforme avente l'intensità di una candela.
- Intensità di illuminazione o illuminamento: corrisponde all'irraggiamento E di una superficie.
Unità di misura: lux (simbolo: lx) uguale a 1 lumen su metro quadrato (lm/m2):
1 lux = 1lm/m2
Per misurare queste grandezze si usano i fotometri .
Ciao a tutti!
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