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I movimenti apparenti e la luce

La sfera celeste compie ogni giorno una rotazione intorno all’asse del mondo in senso orario in 26h 56min 4s; in questo moto tutti gli astri del cielo vengono trascinati, solo la stella polare rimane fissa. In realtà questo è solo un moto apparente della sfera celeste, poiché in realtà è la Terra che ruota in senso antiorario intorno al proprio asse. Il moto apparente del Sole tuttavia viene svolto in 24h: questo perché la Terra, oltre al suo moto di rotazione, compie anche un moto di rivoluzione intorno al Sole, spostandosi quindi di circa 1° rispetto ad esso; è proprio grazie a questa variazione angolare che aumenta lo spazio percorso dalla Terra stessa e quindi il giorno solare viene approssimato alle 24h. Anche la Luna ha un proprio moto apparente, accumulando 50min di ritardo ogni giorno: per cui essa si troverà solo dopo un mese nella stessa posizione di partenza.

Per definire i corpi celesti il mezzo più usato è l’analisi delle radiazioni elettromagnetiche da esso emesse o riflesse. Una di queste radiazioni è proprio la luce, la quale si propaga nel vuoto con una velocità costante di 300.000 km/s e può essere rappresentata sotto forma di onda. Si chiama frequenza (Hz) dell’onda il numero delle oscillazioni compiute nell’unità di tempo, che prende il nome di periodo; si chiama lunghezza d’onda la distanza esistente tra due creste. La lunghezza d’onda è inversamente proporzionale alla frequenza.
La luce visibile si trova in una lunghezza d’onda che va dai 400 ai 700 nm e in questo range di valori possiamo trovare radiazioni di colore rosso, aventi frequenza bassa e lunghezza d’onda alta, e radiazioni di colore violetto, aventi lunghezza d’onda minore e frequenza maggiore. Oltre questo campo visibile, le radiazioni possono presentarsi sotto forma di onde radio, micro onde e infrarosso, aventi lunghezza d’onda alta e frequenza bassa, e ultravioletti, raggi x e raggi gamma, aventi lunghezza d’onda minore e frequenza maggiore.
Oggi per osservare il cielo si utilizzano i telescopi e i radiotelescopi, un particolare tipo di telescopi che amplificano le onde elettromagnetiche non visibili e in arrivo. Ciò che si ottiene utilizzando i radiotelescopi è lo spettro, cioè una figura che si ottiene raccogliendo le radiazioni emesse da una sorgente. In esso le onde vengono ordinate a seconda della loro lunghezza d’onda e della loro frequenza. Nel campo visibile esse vanno dal rosso al violetto. Abbiamo tre tipi di spettri:
•Spettri di emissione continui: si ottengono facendo passare un fascio di luce attraverso un prisma, che scompone la radiazione in vari colori, a seconda di lunghezza d’onda e frequenza; lo spettro ottenuto è senza soluzione di continuità.
•Spettri di emissione a bande o a righe: si ottengono portando ad alta temperatura un gas rarefatto: lo spettro che si ottiene sarà costituito da una serie di bande colorate su sfondo nero; ogni elemento così avrà un proprio spettro caratteristico.
•Spettri di assorbimento: si ottengono facendo passare un fascio di luce attraverso un gas rarefatto: lo spettro che si ottiene non sarà completo, ma avrà alcune bande di colore nero in corrispondenza della lunghezza d’onda della radiazione assorbita dalle molecole che compongono il gas.

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