Concetti Chiave
- La luce visibile rappresenta una piccola parte dello spettro elettromagnetico, che include radiazioni con diverse lunghezze d'onda.
- Il range della luce visibile si estende da 380 a 760 nanometri, comprendendo tutti i colori dell'arcobaleno, dal violetto al rosso.
- I fotoni sono le particelle costitutive della luce, con energia direttamente proporzionale all'inverso della lunghezza d'onda.
- Quando una molecola assorbe un fotone, gli elettroni possono passare a livelli energetici superiori, causando eccitazione.
- Il ritorno di un elettrone al suo stato fondamentale può generare calore o fluorescenza, un processo fondamentale 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.
Domande da interrogazione
- Qual è la porzione dello spettro elettromagnetico che l'occhio umano può percepire?
- Come interagisce la luce con le molecole?
- Qual è la relazione tra la lunghezza d'onda della luce e l'energia dei fotoni?
La porzione dello spettro elettromagnetico che l'occhio umano è in grado di percepire è chiamata spettro visibile, che si estende da 380 a 760 nanometri e comprende tutti i colori dell'arcobaleno, dal violetto al rosso.
La luce è composta da fotoni, e quando una molecola assorbe l'energia di un fotone, uno dei suoi elettroni diventa eccitato, passando a un orbitale di energia più alta. Questo può portare a due eventi: l'atomo ritorna allo stato fondamentale disperdendo energia come calore o luce (fluorescenza), oppure l'elettrone eccitato lascia l'atomo per essere catturato da una molecola accettrice.
Minore è la lunghezza d'onda della radiazione, maggiore è l'energia per fotone. Questo significa che i fotoni di luce visibile, che hanno lunghezze d'onda comprese tra 380 e 760 nanometri, possiedono un'energia specifica che influisce sulla loro interazione con le molecole.
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