Parliamo di luce...
con la 4E del liceo linguistico Vittorio Gassman
L’apparire dell’arcobaleno sulle nubi, quasi sempre dopo un’intensa pioggia, ha evocato fin dalle origini della cultura umana emozioni di stupore.
L’ arcobaleno ha avuto un posto nelle leggende dovuto alla sua bellezza e alla difficoltà nello spiegare il fenomeno, anche dopo gli studi antichi e prima che Galileo studiasse le proprietà della luce.
-
Nella Genesi 9:13, l’arcobaleno è un segno dell’unione tra Dio e l’umanità. Dopo che Noè sopravvive al diluvio universale nella storia dell’Arca di Noè Dio inviò un arcobaleno per promettere che non avrebbe mai più inviato un tale diluvio per distruggere la terra.
-
Nella mitologia greca, l’arcobaleno era considerato un fenomeno atmosferico affascinante e legato alle divinità; infatti si tratta di un sentiero fatto da un messaggero (Iris) tra terra e paradiso.
-
Nella mitologia irlandese si pensa che la fine dell’arcobaleno sia il nascondiglio di un folletto col suo pentolone pieno d’oro.
-
Nella mitologia cinese, l’arcobaleno era una spaccatura nel cielo sigillata dalla dea Nüwa con pietre di sette colori differenti.
L’arcobaleno nella storia.
Una descrizione dettagliata la troviamo nel libro III di Aristotele: la Meteorologia.
“L'arcobaleno non forma mai un'intera circonferenza e nemmeno un arco maggiore di una semicirconferenza. Al tramonto e all'alba lo spessore dell'arco è stretto e l'arco ha la massima estensione. Quando il sole si alza maggiormente nel cielo lo spessore si allarga e la lunghezza dell'arco si riduce. Dopo l'equinozio d'autunno, nei giorni più corti, può essere visto a qualunque ora del giorno; in estate non può essere visto nelle ore del mezzogiorno. Non ci sono mai più di due arcobaleni nello stesso tempo. Ognuno di essi ha tre colori. I colori sono gli stessi in entrambi e il loro numero è identico, ma nell'arcobaleno esterno sono più deboli e la loro posizione è invertita. Nell'arcobaleno interno la prima e più larga striscia è rossa; in quello esterno la striscia più vicina a quello interno è dello stesso colore ma più stretta. Per le alte strisce vale lo stesso principio. Queste hanno gli unici colori che i pittori non possono fabbricarsi, dato che ci sono colori da essi creati con misture, ma nessuna mistura può dare il rosso, il verde e il blu. Questi sono i colori dell'arcobaleno, per quanto talora tra il rosso e il verde si possa vedere il giallo.”
Aristotele, nota alcune delle caratteristiche fondamentali del fenomeno:
-
l'arcobaleno si forma se il sole non è troppo alto sull'orizzonte: mai d'estate a mezzogiorno;
-
si possono vedere due arcobaleni nei quali i colori sono gli stessi ma in ordine inverso e l'arcobaleno più esterno è meno intenso;
-
i colori sono tre (o quattro) e sono quelli primari (ancor oggi la codifica dei colori RGB si basa su questo principio).
Mentre nel medio evo in Europa la maggior parte degli studiosi continuò ad accettare passivamente le opinioni degli antichi, discutendo se il numero dei colori era di tre (come le persone della Trinità) o di quattro (come i quattro elementi empedoclei) un grande scienziato arabo, Ibn Al Haitham noto in Europa con il nome di Alhazen, migliorò di molto la comprensione dell'argomento scoprendo il fenomeno della rifrazione, anche se non riuscì a ricavarne la legge.
Contemporaneamente in occidente l'opera di Alhazen, tradotta in latino, fu ripresa da Roger Bacon che nel 1266 misurò l'angolo dell'arcobaleno in 42°.
Nel 1304 il monaco tedesco Teodorico di Freiberg propose l'ipotesi che ogni goccia d'acqua delle nubi faccia il suo proprio arcobaleno e verificò la sua ipotesi osservando la rifrazione della luce solare in un fiasco sferico.
Cartesio semplificò lo studio dell'arcobaleno riducendolo allo studio di una goccia d'acqua e del modo con cui essa interagisce con la luce che la colpisce e poté avvalersi della formulazione matematica della legge della rifrazione esposta nel 1621 da W. Snell.
Newton fu il primo a dimostrare, nella sua opera "Optics", che la luce bianca era composta dalla luce di tutti i colori dell'arcobaleno, che potevano essere separati in uno spettro completo di colori da un prisma di vetro, respingendo la teoria tradizionale. Egli mostrò anche che la luce rossa veniva rifratta meno della luce blu, il che portò alla prima spiegazione scientifica delle principali caratteristiche dell'arcobaleno. La teoria corpuscolare di Newton non fu però in grado di giustificare alcuni fenomeni, quali gli archi soprannumerari.
L’arcobaleno nella letteratura.
Dante, nella Divina Commedia, al Canto XII del Paradiso, parla di arcobaleno facendo riferimento prima alla mitologia greca e poi alla Bibbia.
Come si volgon per tenera nube
due archi paralelli e concolori,
quando Iunone a sua ancella iube,
12
Come attraverso una tenue nube si piegano
due archi in un doppio arcobaleno,
quando Giunone comanda alla sua ancella Iride di scendere sulla Terra,
nascendo di quel d’entro quel di fori,
a guisa del parlar di quella vaga
ch’amor consunse come sol vapori,
15
così nacque il raggio esterno da quello interno per riflessione,
come nasce l'eco dal riflettersi della voce;
e fanno qui la gente esser presaga,
per lo patto che Dio con Noè puose,
del mondo che già mai più non s’allaga:
18
questi due archi dell'arcobaleno danno agli uomini la certezza,
per il fatto che Dio come segno di salvezza mandò l'arcobaleno dopo il diluvio universale,
che il mondo non sarà più allagato.