Domanda di ottica (assorbimento selettivo della luce da parte di un materiale)

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abc

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Sep 10, 2022, 10:35:02 AMSep 10
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Buongiono. Sappiamo che un oggetto colpito da un fascio di luce, assorbe
(semplifico) alcune frequenze di onde elettromagnetiche e ne riflette
altre che, raggiungendo il nostro occhio e stimolando i recettori della
retina, producono nel nostro cervello l'immagine di un colore, diciamo
rosso.

Ma osservando immagini come questa:
https://www.euro-matic.co.uk/wp-content/uploads/2017/04/Euro-matic_Playpen_Ball_Red_800x800-768x768.jpg

Notiamo che una parte di ogni sfera rossa, e precisamente la parte che
riflette direttamente nel nostro occhio (o nell'obiettivo della
fotocamera) l'illuminazione proveniente dalla fonte di luce, appare di
colore bianco come la luce originaria, mentre le altre parti di ogni
sfera (che riflettono nel nostro occhio la luce indiretta proveniente
dall'ambiente o dal cielo) appaiono effettivamente di colore rosso.

È un fenomeno che avviene in ogni tipo di materiali: in quelli con la
superfice lucida c'è una divisione netta tra la parte bianca e quella
colorata, mentre nelle superfici satinate o scabre c'è una dispersione
che mescola i due tipi di riflessi e rende meno saturo il colore che appare.

Ora, mi domando: perché la luce che compie il percorso "fonte luminosa >
oggetto > occhio" non ha un assorbimento selettivo come invece accade in
"fonte luminosa > ambiente > oggetto > occhio"? Non credo sia un effetto
fisiologico della retina, perché lo stesso fenomeno appare anche
guardando una fotografia; forse una luce troppo intensa inibisce
qualunque assorbimento da parte le materiale?

Grazie.


--
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JTS

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Sep 10, 2022, 4:00:03 PMSep 10
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On 10.09.22 14:48, abc wrote:
> forse una luce troppo intensa inibisce
> qualunque assorbimento da parte le materiale?
>

Aggiungo dopo aver inviato l'altro messaggio. Credo che l'illuminazione
necessaria per far emergere comportamenti non lineari (quello che hai
ipotizzato è un comportamento non lineare) dei materiali comuni sia di
molti ordini di grandezza maggiore di quella fornita dal sole sulla
superficie della Terra.

JTS

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Sep 10, 2022, 4:00:03 PMSep 10
to
On 10.09.22 14:48, abc wrote:

>
> Ora, mi domando: perché la luce che compie il percorso "fonte luminosa >
> oggetto > occhio" non ha un assorbimento selettivo come invece accade in
> "fonte luminosa > ambiente > oggetto > occhio"? Non credo sia un effetto
> fisiologico della retina, perché lo stesso fenomeno appare anche
> guardando una fotografia; forse una luce troppo intensa inibisce
> qualunque assorbimento da parte le materiale?
>

Mi aspetto di non essere in grado di entrare nei dettagli. Detto questo,
può essere che il fenomeno che hai fatto notare (lo ho visto anche io,
solo che non mi ero reso conto che fosse interessante) dipenda dalla
diffusione (= scattering in inglese) dagli strati superficiali del
materiale.

Immagino così. La luce direttamente riflessa non è fortemente
influenzata dall'assorbimento del materiale, perché "non ci entra
dentro". Mi pare che un facile calcolo mostri che viene riflessa di più
in corrispondenza delle regioni di assorbimento a causa della maggiore
differenza delle costanti dielettriche fuori/dentro, ma questo potrebbe
essere vero o no a seconda dei valori delle due costanti dielettriche,
non ho controllato. Questa luce segue la direzione dell'ottica
geometrica e appare "più bianca del resto della luce".
La luce che invece prima entra dentro il materiale, e poi ne esce dopo
essere stata diffusa una o più volte negli strati superficiali, è
assorbita selettivamente dal materiale e appare colorata.

Alberto Rasà

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Sep 12, 2022, 3:40:03 PMSep 12
to
Il giorno sabato 10 settembre 2022 alle 16:35:02 UTC+2 abc ha scritto:
...
> Ma osservando immagini come questa:
> https://www.euro-matic.co.uk/wp-content/uploads/2017/04/Euro-matic_Playpen_Ball_Red_800x800-768x768.jpg
> Notiamo che una parte di ogni sfera rossa,
...
> la luce, appare di
> colore bianco come la luce originaria
>

Al post di JTS aggiungo che, essendo il coefficiente di riflessione di una superficie fortemente dipendente dall'angolo d'incidenza, e precisamente aumenta con questo, a forti angoli d'incidenza la percentuale di radiazione assorbita è trascurabile.

--
Wakinian Tanka
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