Concetti Chiave
- La luce visibile è una piccola parte dello spettro elettromagnetico, che include varie radiazioni classificate per lunghezza d'onda.
- Lo spettro visibile umano va da 380 a 760 nanometri e comprende i colori dell'arcobaleno, dal violetto al rosso.
- I fotoni, particelle di energia, compongono la luce; l'energia per fotone aumenta al diminuire della lunghezza d'onda.
- Quando una molecola assorbe un fotone, un elettrone si eccita, passando a un orbitale a più alta energia.
- L'elettrone eccitato può ritornare allo stato fondamentale emettendo calore o luce, o essere catturato da un'altra molecola come nella fotosintesi.
La luce
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. 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. 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.