Di tutte le lunghezze d'onda dello spettro elettromagnetico, quelle che si trovano tra 400 nm e 700 nm sono le più familiari. Questo perché queste sono le onde che compongono ciò che chiamiamo luce visibile.
Quando vediamo oggetti, è perché sono illuminati da luce visibile. Quando vediamo che il cielo è blu, o l'erba è verde, o i capelli neri, o che una mela è rossa, è perché vediamo diverse lunghezze d'onda all'interno della banda 400nm-700nm. A causa delle onde di questa banda, è stato appreso molto sulle proprietà delle onde elettromagnetiche.
Attraverso la luce visibile, la riflessione e la rifrazione sono facilmente osservabili. Quindi sono le interferenze e la diffrazione. Specchi, lenti, prismi, reticoli di diffrazione e spettrometri sono stati tutti utilizzati per comprendere e manifestare le qualità della luce che vediamo a occhio nudo.
Il telescopio di Galileo, che era composto da un semplice set di lenti, utilizzava le proprietà di rifrazione della luce per ingrandire gli oggetti distanti. Il binocolo e i periscopi di oggi sfruttano il fenomeno ottico chiamato Total Internal Reflection usando i prismi per migliorare ciò che i primi telescopi rifrattivi erano in grado di raggiungere.
Come accennato in precedenza, la luce visibile è costituita dalle lunghezze d'onda che vanno da 400 nm a 700 nm. Ogni lunghezza d'onda è caratterizzata da un colore unico, con viola su un'estremità (adiacente alla luce ultravioletta) e rosso sull'altra (adiacente alla luce infrarossa). Quando tutte queste lunghezze d'onda sono combinate insieme, formano la cosiddetta luce bianca.
Puoi separare queste lunghezze d'onda (e i colori corrispondenti) lasciandole passare attraverso un prisma o una griglia di diffrazione. La magnifica gamma di colori che vediamo in un arcobaleno, su un diamante o persino sulla coda di un pavone sono esempi di questa separazione.
Tutti i fenomeni di luce visibile come riflessione, rifrazione, interferenza e diffrazione sono anche esibiti da lunghezze d'onda non visibili. Quindi, comprendendo questi fenomeni e applicandoli alle lunghezze d'onda non visibili, gli scienziati sono stati in grado di svelare molti dei segreti della natura. In effetti, se rintracciamo le radici della fisica moderna, in particolare la dualità onda-particella della materia, saremo ricondotti alla sua manifestazione nella luce visibile.
Lo studio della luce visibile rientra nel regno dell'ottica. Tra gli scienziati che hanno contribuito in modo sostanziale allo sviluppo dell'ottica vi sono Christiaan Huygens per le sue onde e una teoria ondulatoria della luce, Isaac Newton per i suoi contributi sulla riflessione e la rifrazione, James Clerk Maxwell per la propagazione delle onde elettromagnetiche, come spiegato in una serie di equazioni e Heinrich Hertz per aver verificato la verità di tali equazioni attraverso esperimenti.
Puoi leggere di più sulla luce visibile qui su Space Magazine. Vuoi sapere da dove viene la luce visibile? Che ne dici di un'immagine di luce visibile di una galassia lontana?
C'è di più al riguardo alla NASA e Physics World:
Onde luminose visibili
L'effetto speciale della fisica
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Astronomia ottica
interferometria
fonti:
Windows all'universo
NASA: luce visibile
Wikipedia: Christiaan Huygens
NASA: Maxwell e Hertz
