Home Epistemo e storia Riflessione Rifrazione Interferenza Velocità Onda-corpuscolo In laboratorio Autori Album fotografico Bibliografia Sommario

Spettri

Su

 

Se un sottile fascio di luce bianca, come quella emessa dal sole, viene fatto passare attraverso un prisma di vetro, le sue radiazioni componenti subiscono una rifrazione (deviazione) differente,tanto maggiore quanto è minore la lunghezza d'onda. All'uscita dal prisma il fascio si allarga a ventaglio (fenomeno definito dispersione) e proietta su uno schermo l'immagine di una striscia luminosa formata da una successione di zone colorate sfumanti con gradualità l'una nell'altra: si forma cioè uno spettro di emissione continuo.

I colori sono quelli dell'iride, compresi, ai due estremi, tra il rosso- la radiazione che subisce la minore deviazione- e il violetto-la radiazione maggiormente deviata, passando attraverso l'arancione, il giallo, il verde, l'azzurro e l'indaco. Altre sorgenti di luce policromatica, oltre al sole, danno spettri di emissione continui: per esempio filamenti metallici incandescenti e alcuni metalli allo stato fuso. Lo strumento utilizzato per lo studio degli spettri è lo spettroscopio; mediante questo strumento è possibile differenziare le singole radiazioni che costituiscono un dato colore (radiazioni monocromatiche) e rilevarne il valore della lunghezza d'onda.

In opportune condizioni si può osservare come molte sostanze, emettendo o assorbendo radiazioni di particolare lunghezza d'onda, diano luogo a due tipi di spettri non continui, ma caratterizzati dalla presenza di righe (righe spettrali): essi sono gli spettri di emissione a righe e gli spettri di assorbimento a righe.

Spettri di emissione a righe

Una sostanza gassosa a bassa pressione portata ad alta temperatura o sottoposta a scariche elettriche emette luce. Se con uno spettroscopio si analizzano queste radiazioni luminose, si osserva uno spettro formato da una serie di righe nette di colori diversi su sfondo nero .

Ogni elemento produce un proprio spettro a righe che ne permette l'identificazione e questa circostanza fu sfruttata nella seconda metà dell'Ottocento per riconoscere vari elementi e anche per scoprirne di nuovi. Benché si cominciasse a intuire che l'emissione di particolari lunghezze d'onda fosse dovuta all'eccitazione di atomi, e quindi avesse a che fare con la struttura atomica, nessuno fu allora in grado di spiegare il significato delle righe spettrali (la loro corretta interpretazione sarà formulata nel secondo decennio del 1900 da Bohr e questo risultato contribuirà alla elaborazione del primo modello atomico concepito su basi moderne).

Spettri di assorbimento a righe

Se tra una sorgente di luce policromatica e la fenditura di uno spettroscopio si interpone un gas o un vapore più freddo rispetto alla temperatura della sorgente, si osserva che lo spettro continuo della sorgente è solcato da una serie di righe scure: le lunghezze d'onda mancanti corrispondono a quelle assorbite dagli atomi della sostanza interposta.