Ciao amico terrestre!!!

Rieccoci nel nostro piccolo laboratorio e ti avverto fin da ora che con la luce i nostri esperimenti saranno più di uno... e saranno importantissimi!!!! Quindi ne vedremo uno alla volta in modo da prendere dimestichezza!

Cosa fa l'astronomia, in fondo in fondo? Te lo sei mai chiesto? Studia i pianeti? ...ok! Studia i corpi celesti? Meglio ancora. Studia l'universo? Yes!!!! Ma come riesce a fare tutto questo? Quando tu devi studiare qualcosa, apri il libro e leggi. Quello che conosci di astronomia lo conosci perché lo leggi sui libri oppure lo leggi qui. Ma chi ha scritto quel che tu leggi, come fa a sapere ciò che scrive?

Quando guardi il cielo non vedi libri, quindi deve esserci qualcosa di diverso da studiare, un metodo differente! 

L'ASTRONOMIA STUDIA LA LUCE!!!!

La luce!!!! Quella è la cosa più importante per l'astronomia!!! Tutti i telescopi costruiti, tutte le missioni spaziali, tutte le fotografie astronomiche... tutto questo ha un fattore in comune: catturare più luce possibile e studiarla! In pratica, invece di leggere parole su un libro si "legge la luce". 

Ok, ma cosa ci sarà mai da studiare su un fascio di luce? Prendo una torcia, la accendo e la guardo. Poco entusiasmante così... a primo impatto. Anzi... proprio noioso! E allora facciamo così... prendila davvero una torcia e iniziamo a giocarci un po'!

Luce bianca? C'è il trucco!

Cerchiamo di ripetere a casa nostra un esperimento che portò Isaac Newton, una delle più grandi menti umane mai esistite, a una scoperta fondamentale per l'astronomia. 

Isaac Newton nacque in Gran Bretagna il 25 dicembre 1642 - data facile da ricordare, Natale! - e morì a Londra il 20 marzo 1727. Matematico, fisico, filosofo, astronomo e teologo che elaborò la teoria di gravitazione universale e che studiò e capì la luce come mai prima di allora!

Tra i suoi studi, il grande Newton arrivò a capire che la luce bianca che siamo soliti vedere non è proprio bianca per natura ma è una luce composta. Vogliamo provare? E andiamo!

Cosa ci serve? 

• Una torcia
• Una vaschetta rettangolare di plastica trasparente
• Acqua
• Uno specchietto che possa entrare nella vaschetta
• Nastro isolante nero

Come procediamo?

PREPARIAMO LA SORGENTE: Innanzitutto la luce emessa dalla torcia è troppo diffusa, quindi limitiamone il fascio utilizzando il nastro isolante nero. In pratica copriamo la parte anteriore della torcia lasciando soltanto una piccola striscia verticale di un centrimetro, massimo due, come nell'immagine a sinistra (cliccaci sopra per ingrandirla). 

In questo modo rendiamo la sorgente di luce più "direzionale", meno dispersa nello spazio. Quindi possiamo indirizzare la luce dove vogliamo. 

PREPARIAMO IL "PRISMA": Seconda cosa da fare è preparare la vaschetta: la riempiamo con acqua fino a metà della sua capienza e al suo interno riponiamo lo specchietto, inclinandolo e facendo in modo che resti in parte sommerso e in parte fuori dall'acqua. 

SCOMPONIAMO LA LUCE: Abbiamo tutto... adesso dobbiamo soltanto accendere la torcia e trovare il giusto bersaglio e la giusta inclinazione, ma questo dipende da dove ti trovi quindi si va a tentativi, con qualche suggerimento. Innanzitutto creiamo il buio nella stanza, quindi chiudi le finestre e spegni le luci artificiali. Poi accendi la tua torcia e indirizza il flusso di luce, in maniera verticale, in modo che cada nell'acqua. In base all'inclinazione della torcia, potrai vedere il riflesso della luce sulla parete di fronte allo specchio oppure sul soffitto, ma quel che vedrai non è una luce bianca, bensì una luce che rappresenta i colori dell'arcobaleno!

Beh... i colori non sono ovviamente netti come magari ti aspettavi ma sono comunque ben intuibili anche se la fotografia è stata fatta in circostanze complicate, tutto con una mano! :) 

Il motivo?? La RIFRAZIONE

Beh... il processo è in effetti del tutto uguale a quello che genera l'arcobaleno nel cielo: la luce del Sole passa attraverso le goccioline di vapore acqueo sospese (hai notato che l'arcobaleno si crea quando è più umido, dopo le piogge?) e la sua luce "bianca" viene scomposta nelle sue componenti. 

Cosa influisce sul raggio di luce? Se ci pensi bene è semplice: abbiamo riempito una vaschetta di acqua, ci sarà un motivo! La luce "viaggia" nell'aria fino a raggiungere l'acqua e, una volta raggiunta quest'ultima, qualcosa accade! L'aria è meno densa dell'acqua e lo sappiamo bene perché quando ci muoviamo nel mare facciamo più fatica rispetto a quando ci muoviamo liberamente sulla terraferma, giusto? 

La stessa cosa accade a un raggio di luce: passando da un materiale che ha una certa densità ad un altro che ha una densità diversa incontra una resistenza differente e questo influisce sul suo comportamento.  Non c'è bisogno di allontanarsi poi molto per sperimentare questo fenomeno: basta riempire un bicchiere di acqua, non fino al bordo, e metterci una matita dentro. Guardando dal lato del bicchiere la matita apparirà spezzata proprio perché la luce che la colpisce, e grazie alla quale la vediamo, passa dall'aria all'acqua. Il fenomeno si chiama RIFRAZIONE ed è alla base di alcuni telescopi che, guarda caso, sono detti RIFRATTORI.

Ok... ma perché allora non vediamo soltanto il fascio di luce bianca deviare come un insieme ed invece vediamo la scomposizione dei colori?

Il motivo è legato alla "caratteristica" dei colori, alla loro energia, alla capacità di "adeguarsi" al cambio di densità: alcuni colori vengono deviati più di altri, ed è così che i loro percorsi si dividono e riusciamo a ottenere l'arcobaleno!

Se togliessimo l'acqua dal nostro esperimento iniziale toglieremmo la sostanza che differenzia la densità, e la luce andrebbe a finire direttamente sullo specchio. E cosa fa uno specchio? Bravo... riflette! E secondo te è un caso se ci sono altri telescopi che vengono chiamati RIFLETTORI? No no... ma di questo parleremo la prossima volta!

Bravo amico terrestre! Hai creato un arcobaleno in casa tua!!! La prossima volta sai cosa facciamo? Ricomponiamo la luce. E poi la deviamo! La luce è nostra amica quindi dobbiamo conoscerne i comportamenti e proprio per questo dobbiamo giocarci, conoscerla!

Alla prossima amico terrestre!!!