OT04 - Diffusione di Rayleigh (cielo azzurro)
Si osserva la diffusione della luce in un mezzo trasparente.
Procedimento
Un fascio di luce bianca viene fatto passare attraverso una vaschetta di plexiglas contenente acqua demineralizzata e bisolfito di sodio e proiettato su uno schermo. Si versa nella vaschetta una soluzione di acido solforico per provocare la formazione di cristalli di zolfo nell’acqua e si osserva come cambia il colore della luce nell’acqua e sullo schermo.
Osservazioni
Dopo aver versato la soluzione di acido solforico nell’acqua, si nota che il fascio di luce dentro l’acqua assume una colorazione azzurra mentre la luce che arriva sullo schermo vira dal bianco verso il giallo. All’aumentare della concentrazione dei cristalli di zolfo, la luce nell’acqua diventa gialla mentre sullo schermo diventa sempre più rossa, ricordando il sole al tramonto.
Il fenomeno è legato alla diffusione della luce da parte dei cristalli di zolfo. L’intensità della radiazione diffusa cresce all’aumentare della frequenza, come è stato dimostrato dal fisico inglese Rayleigh. Quando un fascio di luce bianca attraversa un mezzo ricco di centri diffusori, sono quindi i fotoni di alta frequenza (parte blu dello spettro) ad essere maggiormente diffusi in tutte le direzioni, mentre arriva sullo schermo la parte di radiazione di più bassa frequenza (parte giallo-rossa dello spettro). A questo fenomeno è collegato il colore azzurro del cielo e il rosso del sole al tramonto.