giovedì 7 luglio 2016

Arcobaleno di ordine tre

In un precedente articolo abbiamo illustrato, in forma elementare, come si forma un arcobaleno. Nei giorni scorsi, durante un tramonto, mi è capitato di osservare due piccole zone colorate, ai lati del sole, che hanno destato la mia curiosità. Forse si tratta di un fenomeno che raramente si riesce ad osservare: l’arcobaleno di ordine tre.

Per interpretare questa frase dobbiamo addentrarci nella spiegazione scientifica del fenomeno, usando termini che possono essere poco chiari a chi non è esperto nella materia. Ci scusiamo con loro, cercheremo di essere più chiari possibile. Inoltre, riferendomi ai lettori che sono più esperti di me, vi prego di confermare le mie supposizioni (perché in effetti si tratta solo di idee che non hanno un sufficiente supporto di ottica fisica), oppure di commentarle (su    http://www.alfiogiuffrida.com/Forum-Dettaglio.aspx?args=AE9C24A791CEF1A484AAD649C374A71748BF3E9532A46192   ) con la spiegazione corretta.

Isaac Newton fu il primo a dimostrare che la luce bianca era il risultato della sovrapposizione di tutti i colori dell'arcobaleno che, a loro volta,  potevano essere separati in uno spettro completo di colori da un prisma di vetro. Nel 1820, il fisico inglese George Airy, grazie ai continui progressi nella teoria ottica, riuscì a dare una comprensione sempre più completa del fenomeno dell’arcobaleno.

In particolare si è visto che oltre all’arcobaleno primario, ne esistono altri. Essi sono dovuti alle riflessioni successive che avvengono all’interno delle gocce di pioggia. Il primo, ben più brillante degli altri, appare sotto forma di archi colorati circolari aventi per centro il punto opposto alla direzione del sole.

L’arcobaleno secondario, non sempre visibile, è concentrico ed esterno al primario e presenta i colori disposti in ordine opposto, con il rosso all’interno e il violetto all’esterno. Tra l’arcobaleno primario e secondario si può notare una fascia meno luminosa, detta fascia scura di Alessandro, dal filosofo greco Alessandro di Afrodisia che per primo la descrisse.

Un terzo arco, detto terziario, ha dimensioni (angolari) e colori uguali a quelle dell’arco primario ma è posto dalla stesso lato del sole. Esso ha una luminosità così bassa da essere difficilmente visibile, inoltre la luce del sole è talmente forte, che è indispensabile schermalo in qualche modo per potere osservare i deboli colori dell’arcobaleno.

Altri archi, detti soprannumerari, dovuti all’interferenza della luce nelle gocce, giacciono all’interno dell’arco primario e sono ugualmente poco visibili, in genere solo presso la sua parte più alta.

Soffermiamo adesso la nostra attenzione all’arco terziario: esso è difficile da osservare, non tanto perché è raro, quanto perché la sua luminosità è troppo debole, in quanto si trova dallo stesso lato del sole e la sua visibilità è offuscata dalla luce, molto intensa, del sole stesso. Vi prego adesso di osservare con attenzione le tre foto che allego. Mi scuso della qualità in quanto sono state scattate con un cellulare (Samsung S4 mini).

 
 
Le prime due foto sono state scattate aprendo la finestra (del ristorante dove mi trovavo, in provincia di Pesaro, verso le ore 21 del 21 giugno), per non avere l’interferenza del vetro. Nella prima si nota una banda colorata (evidenziata nel cerchietto in alto) e la sua riflessione sul mare (cerchietto in basso). La seconda foto è stata scattata usando lo zoom ottico del cellulare, ottenendo una immagine ingrandita ma di qualità leggermente inferiore. Ho aggiunto un cerchietto per evidenziare la banda colorata e una scritta per indicare la posizione del sole, che ho volutamente lasciato fuori dell’inquadratura per rendere visibile l’archetto colorato.

La terza foto è stata scattata con la finestra chiusa (fortunatamente i vetri erano abbastanza puliti), schermando il sole con la struttura della finestra, in modo da evidenziare che le bande colorate sono due e sono simmetriche rispetto al sole. Il fenomeno è rimasto visibile per uno o due minuti, poi non si è visto più. Ciò spiega il mio modo estremamente artigianale, veloce e rudimentale di procedere. Tuttavia queste poche immagini, analizzate da una persona esperta in fisica ed in particolare in ottica, possono essere di aiuto ad interpretare un fenomeno abbastanza inusuale.
Io ho pensato che si potesse trattare di due brevi tratti di un arcobaleno visibile dallo stesso lato del sole (l’arcobaleno primario e secondario vi vedono dalla parte opposta rispetto al sole), tuttavia le mie conoscenze non mi permettono di affermare ciò. Se qualcuno, esperto in materia volesse approfondire l ‘argomento, può rispondere con un commento sul forum del sito http://www.alfiogiuffrida.com/Forum.aspx  , nella discussione: Libri – Il Clima e l’Ambiente. – Dove si leggono già molti commenti su un altro argomento di sicuro interesse: il Diluvio Universale.
Vi ringrazio a nome mio personale e della scienza in generale.  

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