Colori e visione

LUCE, COLORI E VISIONE
Tullia Aquila
ITT Basilio Focaccia Piano Offerta Formativa a.s.
2013/2014
Coloranti, ecosostenibilità e salute
LA LUCE
La luce è la porzione dello spettro elettromagnetico
visibile dall'occhio umano.
Una radiazione elettromagnetica è un fenomeno
periodico caratterizzato da un susseguirsi di massimi e
minimi, con periodicità nello spazio (λ) estremamente
piccola, dell'ordine del miliardesimo di metro.
Lunghezza d’onda (λ): distanza tra due
massimi
Frequenza (ν): numero di oscillazioni in 1
secondo (Hz = 1 ciclo/s)
Velocità: dipende dal mezzo in cui si propaga
la radiazione (velocità nel vuoto c  3 . 108 m/s)
Frequenza e lunghezza d'onda sono
inversamente proporzionali: λ = c / ν
Ad ogni radiazione elettromagnetica è
associata un’energia:
c
E  h  h

I COLORI DELLA LUCE 1/2
La parte visibile dello spettro, che
comprende lunghezze d’onda
nell’intervallo 380 nm – 760 nm,
può essere scomposta per rifrazione
attraverso un prisma, in radiazioni
colorate corrispondenti ai sette
colori dell’iride: violetto, indaco, blu
verde, giallo, arancio e rosso.
Isac Newton 1666
I COLORI DELLA LUCE 2/2
Disegno di Newton rappresentante l'esperimento
sulla scomposizione e ricomposizione della luce.
Schema attraverso cui Newton riportò i colori
dello “spettro” sul suo cerchio dei colori.
COLORI PRIMARI ADDITIVI (FASCI DI LUCE)
IL COLORE DI UN OGGETTO 1/2
A Newton dobbiamo un
altro spunto fondamentale
nella comprensione dei
colori, questa volta rivolto
ai colori di una superficie,
e non di una luce.
Scrive sempre in Optica:
“… Il colore di un oggetto
è la sua capacità di
riflettere un certo tipo di
raggi più o meno
copiosamente del resto".
Il colore non è una proprietà dell’oggetto in sé, ma è il
colore del segnale luminoso che proviene da questo
oggetto che noi recepiamo e interpretiamo come
colore!
IL COLORE DI UN OGGETTO 2/2
INTERAZIONE LUCE-MATERIA. ASSORBIMENTO 1/2
Per un atomo
ΔE = h
Per una molecola
L’assorbimento di luce corrisponde ad un assorbimento di energia luminosa che
viene poi dispersa sotto forma di calore negli urti tra le molecole.
INTERAZIONE LUCE-MATERIA. ASSORBIMENTO 2/2
In molte molecole organiche, costituite da atomi
semplici come C, H, O, N, S etc. l’assorbimento
della luce cade nel campo dell’ultravioletto (UV 150380 nm) e tali sostanze sono quindi incolori
(allo stato liquido e in soluzione) o bianche (allo
stato solido).
Molte altre assorbono nel visibile e danno luogo
a colorazioni intense.
saccarosio
metilarancio
COLORI PRIMARI SOTTRATTIVI (PIGMENTI)
MECCANISMO DELLA VISIONE 1/2
La retina è ricoperta in
modo non uniforme da
elementi fotosensibili che
si trovano dal lato della
retina opposto a quello di
incidenza della luce.
Sono 120 milioni in totale
e collegati al cervello da
un milione di fibre
nervose.
I fotoricettori sono di due
tipi: i coni, per la visione
in luce diurna o visione
fotopica, e i bastoncelli
per la visione notturna o
scotopica.
MECCANISMO DELLA VISIONE 2/2
I bastoncelli contengono un solo
fotopigmento, la rodopsina.
I coni contengono ciascuno uno specifico
fotopigmento (fotopsine).
Ogni opsina è legata a una molecola di
11-cis-retinale, l’aldeide della vitamina A.
L’ assorbimento di fotoni
provoca l’isomerizzazione del
cis- in trans-retinale, che ne
determina la separazione
dall’opsina. Questa va, così,
incontro ad una serie di
modificazioni conformazionali
che si traducono in segnale
elettrico al cervello.