Concetti Chiave
- La fiamma di sostanze diverse produce colori diversi visibili nello spettrogramma, utilizzato spesso in astronomia per analizzare la luce.
- La luce è una radiazione elettromagnetica che viaggia a 300.000 km/s, con frequenza e lunghezza d'onda inversamente proporzionali.
- La meccanica quantistica descrive la luce come pacchetti discreti di energia chiamati fotoni, la cui energia dipende dalla frequenza.
- I fotoni UV sono particolarmente energetici e possono scindere legami chimici, mentre fotoni di energie diverse stimolano la percezione di colori diversi.
- L'energia di un fotone è calcolata con la formula E=hν, dove h è la costante di Planck e ν la frequenza della radiazione.
Struttura dell'atomo come natura ondulatoria
Come mai sostanze diverse danno colori diversi se sottoposti a una fiamma? Il raggio di luce colorata generata dalla fiamma viene diviso nelle varie componenti da un prisma e poi impresso su carta fotografica (spettrogramma). Ogni sostanza se illuminata emette delle caratteristiche righe spettrali, lo spettro di quella sostanza, a lei tipico. Largo uso se ne fa in astronomia. Per interpretare correttamente lo spettro bisogna partire dal concetto di luceLa luce è è una radiazione elettromagnetica che si propaga a 300.000 km al secondo, c; essa oscilla, ha frequenza, misurata in s⁻¹, e una lunghezza d'onda, inversamente proporzionale alla sua frequenza. Ad un alta frequenza (raggi X, raggi gamma) corrisponde una breve lunghezza d’onda ed un alta energia, ad una bassa frequenza (onde radio) corrisponde una grande lunghezza d’onda e una bassa energia. Considerare la struttura dell’atomo da questo punto di vista permette di arrivare alla definizione di orbitale con un diverso
approccio.
Un raggio di luce è un fascio di energia emesso da una sorgente. Secondo la meccanica quantistica la luce è costituita da “pacchetti”, o quanti discreti di energia elettromagnetica, i fotoni, la cui energia è direttamente proporzionale alla frequenza della radiazione, per cui i fotoni della radiazione UV sono dannosi perché abbastanza energetici da scindere alcuni legami chimici; ciò che perette di percepire differenti colori è il fatto che fotoni di diversa energia causano nel nostro occhio effetti diversi.
E=hν (h: costante di Planck, ν: frequenza)