Didattica generale

Il colore del cielo. Storia di un raggio luminoso

Chi di voi amici lettori non si è mai fermato davanti ad un alba mozzafiato o ad un tramonto sul mare, rapito dalla bellezza che la Natura sa regalare ai nostri occhi? Penso nessuno. E vi è mai capitato di pensare al motivo per cui il cielo si tinge di colori sempre diversi, che possono andare dal blu cobalto al giallo intenso o al motivo per cui una nuvola risulta bianca ed un'altra invece grigia o nera? Forse a questo ci avete pensato in pochi. Eppure il motivo di questo spettacolo naturale che ogni giorno apprezziamo è semplicemente racchiuso nella storia di un raggio di luce.

Concentratevi su un minuscolo raggio luminoso che comincia la sua avventura nel momento in cui si stacca dal Sole ed inoltrandosi nello spazio arriva sul nostro pianeta dopo aver percorso la bellezza di 150 milioni di chilometri. Chissa dopo quanto tempo il piccolo raggio arriverà sulla lontanissima Terra direte

voi? Beh pensate, ci impiegherà solamente 8,3 minuti viaggiando alla velocità di 300.000 km al secondo!

Ora pensate che il piccolo raggio sia a sua volta formato da minuscole particelle chiamate fotoni e che il colore di tutti i fotoni raggruppati insieme sia il bianco. Il bianco, colore del raggio luminoso, in realtà non è altro che un colore derivante dalla sovrapposizione dei 7 colori che compongono l'arcobaleno: violetto, indaco, blu, verde, giallo, arancione e rosso.

Ognuno di questi sette colori è caratterizzato da un'onda luminosa di lunghezza variabile. La lunghezza dell'onda è la distanza tra una cresta dell'onda stessa e quella immediatamente successiva. Minore è la distanza tra le due creste e minore risulta la lunghezza d'onda. I colori violetto, indaco e blu sono quelli con le lunghezze d'onda minori, mentre i colori verde, giallo, arancio e rosso sono quelli con lunghezze via via maggiori.

Ora tornate con la mente al piccolo raggio di luce bianca formato a sua volta da tantissimi fotoni e pensate che dopo i suoi 8 minuti di viaggio nello spazio senza incontrare ostacoli impatta con la famosa atmosfera terrestre e nel penetrarla incontra sulla sua strada polveri, molecole di aria, goccioline di acqua sospesa, nuvole, cristalli di ghiaccio, etc, etc.

Il raggio si fa forza e penetra nei vari strati atmosferici arrivando al suolo, ma durante il tragitto perderà dei pezzi. Ma quali pezzi avrà perso e perchè? Beh, per forza di cose durante l'impatto con i vari ostacoli incontrati nell'atmosfera (polveri, molecole d'aria, acqua) i fotoni più deboli abbandoneranno il raggio di luce e verranno diffusi in tutte le direzioni. Chi abbandonerà per primo il raggio nella sua scomposizione luminosa? Chi avrà l'onda di lunghezza minore, ovvero il colore violetto, l'indaco ed il blu. Proprio l'avere una distanza tra le creste dell'onda troppo ravvicinata fa si che questi colori non riescano a schivare gli ostacoli, cosa che al contrario riesce ai restanti verde, giallo, arancione e rosso.

Ed ecco spiegato il motivo per cui il cielo terso in assenza di nubi risulta blu ai nostri occhi. Il blu è un colore con minor lunghezza d'onda che viene quindi diffuso per primo nell'atmosfera, mentre la restante parte del raggio arriva ai nostri occhi indisturbata mostrandoci così il colore del sole chiaro (giallo, arancione o rosso).

Nel suo cammino nello spazio interplanetario il raggio non incontra deviazioni e pertanto il colore dello spazio risulta nero ai nostri occhi.

Quando invece i cieli si presentano coperti da nuvole, le particelle che le compongono fanno si che ogni componente del raggio luminoso venga diffusa in egual misura e pertanto la luce mantiene il suo colore originario bianco, ovvero la nuvola risulterà ai nostri occhi bianca.

Più spessa sarà la nuvola e più difficile sarà per il raggio luminoso oltrepassare l'ostacolo e da ciò deriverà il colore grigio/nero della nuvola stessa.

Per finire vi chiederete il motivo per cui il tramonto e l'alba risultano arancioni/rossi. Beh semplicemente perchè essendo il sole più inclinato rispetto alla verticale in cui si trova nelle ore centrali del giorno, il raggio luminoso deve percorrere maggiore strada.

Durante il maggiore tragitto le componenti dei colori vengono via via diffuse partendo dal blu e arrivando ai colori arancione e rosso, che sono gli unici in grado di resistere agli "urti" fino alla fine. Ecco perchè il sole all'alba ed al tramonto ci pare rosso fuoco.

Spero di aver spiegato nel modo più semplice possibile il motivo di tanta bellezza naturale.

Alla prossima.

Davide Grimaldi

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