Esplorando la luce visibile e il suo ruolo nella fotosintesi

La luce visibile è una piccolissima porzione di un vasto spettro continuo di radiazioni, chiamato spettro elettromagnetico. Ogni tipo di radiazione in questo spettro ha natura ondulatoria, ed è perciò caratterizzato da una lunghezza d’onda. Ad un estremo dello spettro vi sono i raggi gamma, ce hanno una lunghezza d’onda molto corta ed all’altro estremo vi sono le onde radio, che hanno lunghezze d’onda talmente grandi da essere misurate in chilometri.

Caratteristiche della luce visibile

La porzione dello spettro elettromagnetico compresa fra 380 e 760 nanometri è chiamata spettro visibile perché l’occhio dell’uomo è sensibile a tali lunghezze d’onda. Lo spettro visibile comprende tutti i colori dell’arcobaleno; il violetto ha la lunghezza d’onda più corta, il rosso la più lunga.

Interazione della luce con le molecole

La luce appare costituita da particelle o pacchetti di energia chiamati fotoni. Minore è la lunghezza d’onda della radiazione, maggiore è l’energia per fotone. Quando una molecola assorbe l’energia di un fotone, questa energia è catturata da uno dei suoi elettroni, che diventa eccitato, cioè passa da un orbitale a bassa energia ad un altro a più elevato contenuto energetico e localizzato più lontano dal nucleo. In queste condizioni, a seconda dell’atomo e del suo ambiente circostante, possono verificarsi due eventi: l’atomo ritorna allo stato fondamentale (stato in cui tutti i suoi elettroni sono nella condizione normale di più basso contenuto energetico) e l’energia acquisita viene dispersa come calore o come luce di lunghezza d’onda maggiore di quella della luce assorbita (emissione di luce chiamata fluorescenza), oppure l’elettrone eccitato lascia l’atomo e può essere catturato da una molecola accettrice di elettroni, che si riduce. Questo è esattamente ciò che avviene nella fotosintesi.