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APPENDICE

Oggi possiamo produrre quasi tutti i tipi di onda emessa dal Sole usando diverse apparecchiature e siamo in grado di raccoglierle tutte dividendole in categorie. E' interessante discorrere di alcuni fenomeni che avvengono sotto l'azione di alcuni tipi d'onda emessi dal Sole.

A) raggi ultra violetti: sono causa di numerosi fenomeni, utili o dannosi a seconda dei punti di vista (non bisogna mai dimenticare che quasi tutte le cose hanno almeno due punti di vista, uno positivo l'altro negativo: ad esempio in economia ad ogni debito corrisponde un credito).
1) L'abbronzatura. Per molti "bianchi" essa è utile e piacevole, tanto da procurarsela con i "soli artificiali" (lampade al quarzo). L'abbronzatura è prodotta dai raggi ultravioletti (UV) che richiamano in superficie le cellule di melanina: nei popoli nordici d'Europa essa è quasi assente e quindi essi non si abbronzano; negli Africani essa è già in superficie e quindi i raggi UV non hanno effetto. Però i raggi UV in eccesso di concentrazione producono lesioni alle cellule con la possibile insorgenza di tumori. Questo fenomeno dannoso è però utile quando i raggi UV sono usati per sterilizzare (l'acqua, gli strumenti chirurgici, gli spazzolini da denti, etc.): i raggi UV in questo caso sono utilizzati proprio per distruggere le cellule dei microbi e dei batteri.
2) L'ozono. Esso è costituito da molecole di ossigeno costituite con 3 atomi (O3) anziché con due (O2) come normalmente accade. L'atmosfera terrestre è quasi trasparente rispetto ai raggi UV. L'ozono invece è riflettente e quindi la sua presenza nell'atmosfera serve per diminuire la concentrazione di raggi UV sulla superficie terrestre, dove si estende lo sviluppo degli esseri viventi. L'ozono è quindi una protezione preziosa per le risorse vegetali e animali della Terra. L'ozono è prodotto ad esempio dalle scariche elettriche dei fulmini (lo produciamo anche noi quando facciamo scintillare i contatti elettrici degli interruttori o delle batterie delle automobili e lo sentiamo nel naso come un pizzicorino(1)). Esso è viceversa distrutto dai prodotti chimici come il CFC (Cloro-Fluoro-Carbonio) usato negli impianti frigoriferi.
3) Il vetro. Il normale vetro da finestra è opaco rispetto ai raggi UV: è inutile cercare di abbronzarsi al sole filtrato da una finestra! Nelle lampade a raggi UV il "vetro" è di quarzo che è trasparente rispetto ad essi e contengono una speciale lampada che produce luce visibile (bianca) e luce "non visibile" che è UV.

B) Raggi infrarossi: comunemente si dice che rappresentano la parte "calda" della radiazione solare, ma ciò non è esatto: oltre il 60 % di ciò che chiamiamo calore è trasportato dalla parte che chiamiamo "luce". Una utilizzazione moderna dei raggi RI è per apparecchiature di comando a distanza (telecomando) sia perché sono facilmente producibili sia perché facilmente orientabili. E' importante ricordare che i raggi RI sono emessi da tutte le cose che si trovano a una temperatura superiore a 0 °K in quantità proporzionale proprio alla temperatura. Con appropriate attrezzature è possibile rendere "visibili" (cioè capaci di impressionare la retina dell'occhio umano) i raggi RI. La radiazione RI ha importanza fondamentale nel cosiddetto "effetto serra". Questo è dovuto al fatto che la atmosfera terrestre diventa sempre più opaca ai raggi RI man mano che cresce la percentuale di CO2.
In pratica accade che al suolo arriva il calore trasportato dalla luce (calore ad alta frequenza). Il suolo riemette il calore, ricevuto come "luce", a bassa frequenza (raggi RI) che rimane imprigionato sotto l'atmosfera, anziché disperdersi nello spazio. Questo accumulo di energia produce un aumento della temperatura, proprio come accade nella serre per la coltivazione dei fiori.

C) ll colore: cominciamo col dire che il colore non esiste. O meglio: le cose non possiedono colore. Ciò che noi vediamo non è altro che l'onda luminosa riflessa dagli oggetti che osserviamo. Se un oggetto riflette le onde gialle, esso appare giallo; se assorbe l'onda gialla, esso non appare giallo. In questo senso le superfici degli oggetti sono riflettenti o assorbenti (con tutte le gradazioni intermedie). Se la fonte di luce emette tutte le frequenze del visibile, essa appare "bianca" e le superfici perfettamente riflettenti sono "bianche". Se la fonte di luce emette la frequenza nota col nome di giallo, essa appare gialla (lampada al sodio) e le superfici riflettenti sono gialle. Le superfici assorbenti sono "nere". Se l'unica luce è gialla e la superficie dell'oggetto non la riflette, essa è nera. Gli oggetti chiusi in un armadio, al buio, non hanno colore, perché non c'è luce da riflettere! E' perciò che quando si vuole riscaldare qualcosa al sole, lo si dipinge di nero, cioè con una sostanza capace di assorbire tutta la radiazione solare, anche quella visibile. Viceversa per difendersi dal sole si usano oggetti bianchi, i quali almeno riflettono l'energia luminosa (non quella RI o UV!). D'altra parte però la riflessione (o l'assorbimento) non sono totali, per cui gli effetti "raffreddare e "riscaldare" non sono assoluti, anzi piuttosto limitati(2).

D) I raggi g: sono detti anche raggi cosmici. L'universo ne è pieno, la loro origine è pressocché sconosciuta, ma ne produce anche il Sole. Penetrano e attraversano qualunque cosa. Il nostro corpo è attraversato ogni secondo da milioni di raggi g! Normalmente i raggi g non danno luogo a nessun fenomeno proprio perché si tratta di radiazione ad estrema frequenza. Talvolta però i raggi g possono reagire direttamente con un atomo. In tal caso il raggio g scompare e al suo posto appaiono un elettrone e un positrone (uguale all'elettrone, ma con carica positiva: è una particella di antimateria). Ma nel nostro universo, il positrone non può esistere liberamente: ben presto si accoppia con un elettrone, entrambi scompaiono e riappare il raggio g ! E', questo, un caso esemplare di equivalenza fra massa ed energia secondo l'equazione E = m C2.

E) Il vento solare: il sole non emette solo "onde" immateriali ma anche particelle materiali e "simil-materiali" (la luce ha anche una doppia natura: onda elettromagnetica e massa equivalente ad un nucleo di elio). Questi "oggetti" sono responsabili, insieme alla fusione nucleare(3), della diminuzione della massa della stelle. L'effetto del vento solare è visibile sulla coda delle comete: essa è sempre nella direzione opposta rispetto a quella del Sole. Le particelle di gas e di vapore che si liberano dalla superficie della cometa, sono spinte indietro dal vento solare, che così le disperde nello spazio cosmico e quindi le comete, ad ogni passaggio intorno al Sole, diventano sempre più piccole. Ma il vento solare potrebbe avere anche un'utile applicazione tecnologica: viaggiare a vela(4) dentro il sistema solare!


(1) Il pizzicore è dovuto alla capacità dell'ozono di attaccare, e anche distruggere, le cellule animali e vegetali, determinando una sensazione di fastidio o di dolore.
(2) Se la riflessione fosse totale gli specchi (di vetro o di metallo) non si riscalderebbero mai e così pure le parabole che si usano nelle stufe a gas o elettriche per dirigere il calore. E così pure vestirsi di bianco al sole dovrebbe produrre una sensazione di fresco! Ma anche l'assorbimento è limitato altrimmenti le superfici nere dovrebbero raggiungere temperature di molte centinaia di gradi Celsius.
(3) La fusione nucleare che avviene nella parte centrale delle stelle, consiste, teoricamente, nella fusione di 2 nuclei di deuterio per formare un nucleo di elio. Il peso di elio è però inferiore al peso del deuterio adoperato: la differenza è rappresentata dalla energia che chiamiamo luce, calore, etc. Ne segue che il peso del Sole (meglio dire la massa) è in continua diminuzione e quindi esso si consuma (vedi il paragrafo energia solare nel capitolo di Astrofisica). L'equazione che regola questo fenomeno è sempre la E = m C2.
(4) Vedi il paragrafo Il vento solare nel capitolo di Astrofisica.