Quando
si è piccoli arriva sempre il momento in cui ci si chiede come mai il cielo sia azzurro. Il motivo sta tutto nelle lunghezze d'onda delle onde
elettromagnetiche che compongono la luce del Sole.
Quest’ultima,
infatti, o meglio la radiazione solare, rappresenta l'insieme di onde
elettromagnetiche che hanno lunghezze differenti e che interagiscono in modi
diversi con gli elementi che incontrano per raggiungere la Terra. La lunghezza
delle onde è ciò che ci permette di distinguere i diversi colori, quello che in
fisica viene chiamato spettro visibile che varia dal violetto al rosso,
passando per tutti i colori visibili all'occhio umano, e che va dai 380 nm ai
760 nm, dove la lunghezza minore è detta ultravioletto e quella maggiore
infrarosso. Nel dettaglio:
- Violetto
380 – 450 nm
- Blu
450 – 475 nm
- Ciano
476 – 495 nm
- Verde
495 – 570 nm
- Giallo
570 – 590 nm
- Arancione
590 – 620 nm
- Rosso
620 – 750 nm
Ma per
arrivare ai nostri occhi le onde devono attraversare l'atmosfera terrestre e nel
tentativo di oltrepassarla, la luce emessa dal Sole si scontra con queste
componenti e viene assorbita o diffusa. In quest'ultimo caso parliamo di
scattering elastico (o scattering di Rayleigh) , quel processo per il quale due
particelle collidono modificando la propria traiettoria.
Secondo
quanto definito dallo scattering di Rayleigh, che prende il nome dal fisico che
lo scoprì (il Premio Nobel John William Strutt Rayleigh) se ciò contro cui si
scontrano è più grande delle lunghezze d'onda della luce, queste si diffondono
uniformemente in tutte le direzioni, ma se le particelle risultano più piccole
delle lunghezze d'onda della luce, come nel caso delle molecole di gas, la
situazione varia a seconda della singola lunghezza d'onda. Ciò
significa che la quantità di luce diffusa è inversamente proporzionale alla
quarta potenza della lunghezza d'onda: più la lunghezza d'onda è minore,
maggiore sarà la sua diffusione.
Ed
ecco perché il cielo è azzurro: sappiamo che la lunghezza d'onda
corrispondente al colore rosso è quella maggiore e per questo attraversa
indisturbata le particelle che incontra procedendo sulla propria traiettoria.
Mentre quelle relative al blu, che sono più corte, vengono diffuse in tutte le direzioni,
quindi ovunque noi guardiamo, il cielo ci appare blu. Praticamente le lunghezze
d'onda corrispondenti al blu irradiano l'atmosfera coprendo le stelle. Viene da
chiedersi perché non lo vediamo violetto, visto che in realtà la lunghezza
d'onda minore corrisponderebbe a questo colore. Il motivo risiede nel nostro
occhio che è più sensibile alla lunghezza d'onda corrispondente al blu. In
realtà, l'azzurro che vediamo è una media pesata tra il violetto, il blu e il
verde.
E gli occhi?
Vi siete mai chiesti perché esistono occhi di colori diversi e alcuni sono blu ceruleo?
Secondo gli studiosi, la percezione del colore dell'iride
può variare a seconda di vari fattori come la luce e la tonalità cromatica
dell'ambiente circostante.
I colori degli occhi possono variare
entro una gamma piuttosto estesa che va dal marrone molto scuro fino alla più
tenue tonalità di blu.
In particolare, gli occhi blu o azzurri sono
dovuti a una ridotta quantità di melanina e legati alla densità di proteine
nello stroma.
Nel gennaio 2008 uno studio danese
ha dimostrato che una specifica mutazione nel gene HERC2 che regola
l'espressione OCA2 causa gli occhi azzurri. Gli occhi azzurri con macchie o con
aureola marrone attorno alla pupilla non sarebbero invece dovuti a questa
mutazione.
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