2.

Formazione dello spettro luminoso

La prima spiegazione corretta del fenomeno fu avanzata nel 1666 dal matematico e fisico inglese Isaac Newton. Un raggio luminoso che attraversa la superficie di separazione fra due mezzi trasparenti, come aria e vetro, o aria e acqua, subisce una rifrazione, ossia viene deviato dal cammino originario. L'entità della deviazione dipende dalla lunghezza d'onda della luce interessata; così un raggio di luce violetta, ad esempio, subisce una deviazione maggiore rispetto a un raggio di luce rossa. È in conseguenza di questo fenomeno che, quando un raggio di luce bianca, sovrapposizione di radiazione luminosa di frequenze diverse, attraversa le superfici di separazione aria-vetro e vetro-aria del prisma di vetro, viene scomposto nelle sue componenti fondamentali.

I diversi colori di cui la luce è costituita sono tipi di radiazione elettromagnetica, e in quanto tali differiscono per il valore della lunghezza d'onda o equivalentemente della frequenza, ma sono caratterizzati dalla stessa velocità di propagazione nel vuoto, pari a circa 300.000 km/sec. Due raggi luminosi con la stessa lunghezza d'onda hanno la stessa frequenza, trasportano la stessa energia e appaiono dello stesso colore. L'unità di misura più conveniente per esprimere la lunghezza d'onda è il nanometro (nm), che equivale a un miliardesimo di metro (un milionesimo di millimetro). La lunghezza d'onda della luce violetta varia tra i 400 e i 450 nm; quella della luce rossa tra i 620 e i 760 nm.

1.

Oltre lo spettro della luce

Durante il XIX secolo si scoprì che lo spettro elettromagnetico comprendeva anche la radiazione ultravioletta e la radiazione infrarossa, entrambe esterne alla banda del visibile. La definizione del termine spettro fu di conseguenza ampliata per includere la radiazione invisibile: l'infrarosso e le onde radio con lunghezze d'onda più grandi di quella del rosso, i raggi X e i raggi gamma per le lunghezze d'onda inferiori a quella del violetto.