Oggi dalla finestra della mia cucina c’era uno spettacolo naturale bellissimo: da una parte nuvoloni neri, dall’altra un cielo terso. Così mi sono chiesta: perché le nuvole cariche di pioggia sono così scure? (continua)
Oggi dalla finestra della mia cucina c’era uno spettacolo naturale bellissimo: da una parte nuvoloni neri, dall’altra un cielo terso. Così mi sono chiesta: perché le nuvole cariche di pioggia sono così scure?
Prima di scoprire perché sono nere, bisogna capire come mai le nuvole sono bianche. La cosa potrebbe apparire molto strana: le nubi sono costituite da goccioline d’acqua e l’acqua è trasparente. Così come l’aria in cui galleggiano. Da dove arriva il bianco?
Prima di rispondere… c’è un’altra domanda (poi ho finito con i punti interrogativi!): di che colore è la luce del Sole? La luce è un ventaglio di onde elettromagnetiche di diverse lunghezze d’onda. C’è un intervallo di lunghezze d’onda a cui i nostri occhi sono sensibili: sono i colori. Per esempio il rosso ha una lunghezza d’onda di 0,7 micron mentre il blu di 0,4 micron. Quando un raggio di Sole illumina una rosa e noi guardandola la vediamo rossa, significa che i petali hanno assorbito tutta la luce visibile tranne la lunghezza d’onda rossa, che è stata riflessa*. Analogamente le foglie sono verdi perché è stata assorbita tutta la luce visibile tranne quella verde. E così via. Un oggetto nero assorbe tutta la luce. Un oggetto bianco, come un lenzuolo, riflette tutta la luce, cioè tutti i colori. La sovrapposizione di tutti i colori dà luce bianca. Quindi la luce del Sole è bianca.
Se non ci credete, costruite un disco di Newton. E’ facilissimo: prendete un cartoncino bianco, lo dividete in spicchi e li colorate. Poi trafiggete il disco con uno stuzzicadenti al centro e lo fate ruotare come una trottola: vedrete che i colori si “mescoleranno” formando il bianco.
E ora torniamo sulle nuvole. L’acqua di un bicchiere o di una bottiglia appare trasparente: significa che la luce la attraversa senza essere riflessa o assorbita. Le goccioline che formano le nuvole però hanno una particolarità: sono sferiche e sono piccole. Le loro dimensioni sono intorno ai 10 micron di diametro. Quando i raggi di luce le colpiscono, si verifica il fenomeno della diffusione. Il raggio, che possiamo immaginare sottile e dritto come una spada, colpisce in un punto la goccia ma non viene riflesso all’indietro come una palla da tennis contro un muro, né attraversa la goccia come uno spiedino. Il raggio è come se andasse in frantumi e le sue briciole sparate da ogni punto della goccia.
Il risultato: le componenti colorate della luce sono sparpagliate a caso in tutte le direzioni e si sovrappongono. E cosa accade quando i colori si sovrappongono? La luce diventa bianca! Per questo le nuvole appaiono bianche. Le nubi temporalesche sono nere, o grigie scure, perché la quantità di acqua è maggiore, la luce diffusa rimane come intrappolata e non riuscendo a sfuggire, la nube non può apparire luminosa ma sarà molto scura, soprattutto alla base. I bordi invece saranno bianchi perché lì la luce diffusa riesce ad “evadere”.
* In realtà è stata assorbita e riemessa dagli elettroni delle molecole del pigmento rosso
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