4.2.1 Introduzione

La luce è una forma di energia raggiante che si trasmette per onde elettromagnetiche propagandosi in un mezzo trasparente che può essere rappresentata dall’aria o dal vuoto.

A seconda delle circostanze si comporta in accordo alle teorie dell’ottica geometrica o dell’ottica fisica.

L’ottica geometrica studia le leggi e i fenomeni ai quali va soggetta la luce nella sua propagazione, quando le dimensioni degli ostacoli sono grandi rispetto alla lunghezza d’onda.

Un raggio luminoso viene identificato per astrazione con una semiretta uscente dalla sorgente, ciò comporta una trasposizione del problema nel campo geometrico.

Con questa condizione, gli unici fenomeni rilevanti sono la rifrazione e la riflessione ed è possibile dare una spiegazione approssimata, ma sufficiente in molti casi, del funzionamento di specchi, prismi, lenti e dei sistemi ottici costruiti con essi.

L’ottica fisica studia invece la luce come oscillazione elettromagnetica, ed esattamente quella percepita con lunghezza d’onda tra 380 e 780 nm.

I tipi di onde elettromagnetiche sono indicate come onde:

• lunghe;

• medie;

• corte;

• cortissime.

In base a quanto espresso sopra possiamo così definire la luce come un fenomeno ondulatorio di natura elettromagnetica la cui ampiezza (A) esprime l’intensità della sensazione visiva, mentre la lunghezza d’onda (λ) e la frequenza (ƒ) dell’oscillazione determinano il colore.

Tali grandezze sono legate alla velocità di propagazione della luce nel vuoto (300.000 Km/s) dalla relazione: V=λƒ.

La percezione visiva degli oggetti da parte dell’occhio deriva dall’azione che la luce ha sulla retina dell’occhio.

Curva di sensibilità dell’occhio umano

Lo spettro delle radiazioni elettromagnetiche “visibili” dall’occhio umano copre l’intervallo fra 380 nm e 780 nm (1nm = 1/1.000.000 mm). In corrispondenza del valore di circa 550 nm (colore giallo-verde) si manifesta la massima sensibilità dell’occhio umano (valore convenzionale=1) che poi decade rapidamente sia verso l’ultravioletto che verso l’infrarosso.

L’insieme di tutte le radiazioni visibili produce la “sensazione” di luce bianca.