Onde, luce ed energia
Abbiamo visto che un'onda è un modo attraverso il quale viene
trasportata dell'energia da un punto all'altro dello spazio.
Le proprietà di un'onda (cioè la frequenza, l'ampiezza e la lunghezza d'onda) variano al
variare dell'energia trasportata dall'onda. Questa energia dipende dall'energia coinvolta
nel fenomeno di emissione dell'onda stessa: se per esempio in un corpo si produce un forte
aumento di energia ed esso deve liberarsene per poter mantenere il proprio equilibrio,
potrà farlo emettendo radiazione di grande energia. Viceversa, se l'energia in eccesso è
poca, la radiazione emessa ne trasporterà poca a sua volta.
Un aumento dell'energia trasportata dall'onda si può tradurre in un aumento di frequenza
dell'onda (e quindi una diminuzione della lunghezza d'onda) o un aumento dell'ampiezza.
Cosa significa questo "fisicamente" ? Per capire che cosa succede in pratica,
pensa ad un fenomeno comune: il riscaldamento di un metallo fino ad altissime temperature.
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Certamente avrai osservato almeno una volta che cosa succede alla
resistenza elettrica di un forno (che è una serpentina di metallo) quando questo viene
acceso. Oppure, avrai visto una colata di metallo fuso. A temperatura ambiente, il metallo
è opaco. Quando viene riscaldato, dopo un po' di tempo il suo colore cambia. |
Esso incomincia ad emettere luce, dapprima di color marrone-rosso, poi rosso brillante.
Se il metallo viene riscaldato fino a fondere (come avviene in un altoforno), assume
infine un colore giallo e poi bianco.
Allo stesso modo, avrai osservato che le braci del legno in un caminetto, quando si
raffreddano passano dal giallo all'arancio, poi al rosso e infine al rosso cupo, per poi
diventare grigie quando il raffreddamento è completo.
Che cosa è cambiato nel legno o nel metallo ? L'energia totale che possiedono ! Le
braci del legno a contatto con l'aria perdono energia e si raffreddano, il metallo durante
il riscaldamento guadagna energia. Perciò le onde luminose che questi due materiali
emettono hanno proprietà che variano nel tempo al variare di questa energia.
Adesso pensa alle lampadine che hai in casa: una lampadina da 100 Watt illumina molto
di più di una lampadina da 25 Watt, ma consuma anche molta più energia elettrica.
L'energia coinvolta nell'emissione di luce, quindi, è diversa nei due casi. Tuttavia, la
luce emessa dalle due lampadine ha lo stesso colore, a differenza del metallo di prima.
Ripensa per un momento a quello che abbiamo detto sulle onde e sulla luce e rispondi ad
una domanda.
Last modified: Dec 15, 1997 |