Cos'è la luce?

La luce visibile, proveniente dal sole è una miscela di radiazioni tra i 400 e 700 nanometri (miliardesimi di metro). La distribuzione delle intensità luminose corrisponde a quella della radiazione emessa da un corpo alla temperatura superficiale di circa 6000 gradi centigradi. Questa radiazione si propaga anche nel vuoto e in prima approssimazione a livello macroscopico possiamo pensare essere costituito da radiazioni luminose che si propagano in linea retta. Quando la luce giunge sulla superficie di un corpo possono verificarsi due casi: viene assorbita (e si trasforma in energia termica) o si riflette senza cambiamento di frequenza (tranne nel caso della luminescenza).

Chiameremo sorgenti ogni oggetto in grado di emettere radiazioni luminose. ( Sole, Fiamme, lampadine accese, ...)

Lo spettro della luce visibile

LUNGHEZZE D'ONDA ESPRESSE IN 10 ^-9 METRI

La frequenza è espressa in Hz ( n = c/l ) dell'ordine del 10 ¹⁶Hz

Il colore è un fenomeno psico-fisico legato alla luce. Il colore senza luce non esiste; basti pensare che nell'oscurità profonda ciò che si intravede è privo di colori. Il colore esiste in funzione della percezione che di esso abbiamo attraverso l'occhio e il cervello (a parte i ciechi, neppure i daltonici percepiscono correttamente i colori). Inoltre la percezione dei colori dipende dalla composizione spettrale della luce e dalla qualità del materiale illuminato. Per capire il colore possiamo fare il parallelo col mondo dei suoni, assai più familiare; un tamburo emette note meno acute di un violino, perché la frequenza delle vibrazioni sonore del tamburo è inferiore a quelle del violino.	SCOMPOSIZIONE DELLA LUCE BIANCA Per mezzo di un prisma trasparente la luce bianca viene scomposta nei colori che la compongono; nel loro insieme, tali colori formano lo "spettro". Il blu ha lunghezza d'onda più bassa rispetto al rosso. (Da documentazione AGFA)
COLORI E LUNGHEZZE D'ONDA La figura schematizza la corrispondenza tra i diversi colori e le rispettive lunghezze d'onda. L'unità di misura di queste ultime è l'Angstrom (A). A sinistra si ha la zona dei raggi ultravioletti, a destra quella degli infrarossi.	Anche nel caso della luce si parla di frequenza o, più comunemente, di lunghezza d'onda, al variare della quale variano i colori risultanti. La luce bianca è il risultato della mescolanza di tutte le altre tonalità di colore, presenti in proporzioni uguali. Pertanto si parla di "spettro" di colori, ossia dell'insieme di tutti i colori possibili; esempi di spettri colorati sono costituiti dall'arcobaleno o dal fascio di luce scomposta da un prisma trasparente.
Sintesi additiva In pratica, l'esperienza insegna che tutti i colori possono essere ottenuti partendo da tre fasci luminosi nei cosiddetti colori primari: rosso, verde e blu. Questo procedimento, che parte dal buio e somma le luci, si chiama "processo additivo" o "sintesi additiva" dei colori. L'unione dei tre colori primari (o fondamentali) dà il bianco; quando i colori primari vengono uniti due a due si ottengono invece i cosiddetti colori complementari; il blu e il rosso danno il magenta (colore complementare del verde), il rosso e il verde danno il giallo (complementare del blu), il verde e il blu danno il ciano (complementare del rosso). Il colore ciano viene anche denominato cyan o blu/verde.	PROCESSO ADDITIVO DEI COLORI Tre fasci di luce nei colori primari (blu, verde, rosso), sovrapponendosi due a due formano i colori complementari (giallo, magenta, ciano); dove si sovrappongono tutti e tre, danno origine al bianco. (Da documentazione AGFA)
PROCESSO SOTTRATTIVO DEI COLORI Un fascio di luce bianca viene fatto passare attraverso tre filtri realizzati nei colori complementari (giallo, magenta, ciano). La sovrapposizione di due fasci colorati genera i colori primari (blu, verde, rosso), mentre la presenza contemporanea dei tre filtri produce il nero. (Da documentazione AGFA)	Sintesi sottrattiva La sintesi additiva parte da tre sorgenti luminose colorate per ottenere tutti gli altri colori. Se si ha invece una sola sorgente di luce, bisogna ricorrere alla "sintesi sottrattiva", che è la stessa che avviene quando si usano i coloranti (come i tubetti del pittore o l'inchiostro di una stampante). Con la sintesi sottrattiva i colori vengono generati da una sola sorgente di luce (supposta bianca), che viene fatta passare attraverso filtri colorati realizzati nei colori complementari suddetti.

Le superfici colpite dai raggi luminosi si comportano in modi diversi, a seconda che li riflettano o li assorbano in maggiore o minore misura. Nella pratica, tutti i corpi assorbono la luce, a causa della rugosità della superficie.

Riflessione e diffusione

I corpi perfettamente levigati (come gli specchi) riflettono la luce secondo le leggi della riflessione geometrica, dove l'angolo del raggio riflesso è uguale a quello del raggio incidente.

	LUCE RIFLESSA Quando la superficie è perfettamente levigata, il raggio riflesso rimbalza secondo le leggi dell'ottica geometrica.
I corpi non perfettamente levigati, invece, riflettono in tutte le direzioni la luce che li colpisce, provocando una diffusione; anche i mezzi trasparenti provocano la diffusione della luce, come avviene nel cielo.LUCE DIFFUSA Le superfici reali sono tutte più o meno ruvide, quindi la luce incidente viene riflessa in più direzioni, provocandone la diffusione.