How Light  Works

Come funziona la luce

The Electromagnetic Spectrum
Il mondo che ci circonda è pieno di onde elettromagnetiche (onde EM). In effetti, ci sono centinaia, a volte migliaia, di onde elettromagnetiche che si muovono nella stanza in cui ti trovi in questo momento. Alcune di queste onde ti stanno attraversando, mentre altre rimbalzano su di te.

La cosa più importante da sapere sulle onde EM è - quando la loro lunghezza d'onda cambia, cambia anche il loro effetto sugli organismi viventi.

Ad esempio, puoi vedere nell'immagine qui sotto che le onde più lunghe sono onde radio e abbastanza innocue. Quando le lunghezze d'onda si accorciano, diventano radiazioni dannose.

Visible Light Shorter to Longer Wavelengths

Uno sguardo alle onde elettromagnetiche prodotte dal sole (luce solare)

La maggior parte delle onde elettromagnetiche sono create dall'uomo; tuttavia, questo articolo riguarda il confronto tra la luce artificiale e la luce solare, quindi discuteremo delle onde elettromagnetiche prodotte dal sole. Queste onde EM hanno una lunghezza d'onda compresa tra 100 e 1.200 nanometri.

EM Waves

Le lunghezze d'onda più lunghe prodotte dal sole sono le onde infrarosse, altrimenti denominate calore. Le lunghezze d'onda più corte sono UVC, che sono filtrate al 100% dall'atmosfera terrestre.

Le onde ultraviolette comprese tra 280 e 400 nanometri sono ulteriormente suddivise nelle categorie A e B perché gli effetti che hanno sugli organismi viventi sono molto diversi.

Le lunghezze d'onda nello spettro visibile influenzano il colore che vediamo

Light Bounces Off Objects Affects Color We See

All'interno dello spettro visibile, ogni lunghezza d'onda è di un colore diverso. La luce agisce rimbalzando sugli oggetti e nei nostri occhi. Quando una luce che contiene lunghezze d'onda nello spettro rosso rimbalza su una maglietta rossa, i nostri occhi vedono il rosso. Se la luce non contiene lunghezze d'onda rosse, la maglietta appare di un colore diverso ai nostri occhi. Quel colore dipende dalle lunghezze d'onda presenti nella luce.
Pertanto, è probabile che una luce con più lunghezze d'onda presenti faccia sembrare un oggetto più naturale.

Miscelazione e misurazione della luce finale

Mixing and Measuring Light

C'è un numero limitato di colori nello spettro della luce visibile, ma quando vengono mescolati, producono colori diversi, proprio come mescolare la vernice. Gli scienziati stimano che l'occhio umano possa vedere oltre un milione di colori, che possono essere ottenuti mescolando varie lunghezze d'onda di colore. Se una luce dovesse contenere una quantità uguale di ogni lunghezza d'onda, il risultato sarebbe luce bianca. Tuttavia, la luce raramente contiene tutte le lunghezze d'onda ed è il mix di lunghezze d'onda presenti che determinano il colore finale. Il colore finale è misurato dalla scala Kelvin (K)..

Color Temperatures in Kelvin Scale

Quando acquisti una luce nel negozio, da qualche parte sulla confezione sarà il colore della luce seguito dalla temperatura in K. Una normale luce domestica, ad esempio, è in genere una luce giallastra a circa 3500 K. Il motivo per cui la luce viene misurata in Kelvin anziché in nanometri è perché rappresenta il colore finale, non le singole lunghezze d'onda che contiene.

La cosa importante da ricordare è che la classificazione K di una luce è il suo colore finale e non rappresenta le lunghezze d'onda presenti nella luce per creare il colore finale.

Spettroscopi ottici e spettrografi

Il colore della luce può essere misurato da uno strumento chiamato spettroscopio ottico, che produce un rapporto, chiamato spettrografo, come mostrato di seguito. A volte una luce avrà uno spettrografo sulla confezione.

Spectroscope Report Spectrograph

I parametri scritti del rapporto possono creare confusione, ma se guardi da vicino puoi vedere che questa luce è di circa 6.500K con un CRI di 94.

Ai fini di questo articolo, il grafico a sinistra contiene informazioni più preziose. È un rapido assaggio di quali lunghezze d'onda (colori) sono presenti nella luce e a quale intensità sono. Come abbiamo appreso sopra, nella grafica con la maglietta rossa e i pantaloncini blu, più lunghezze d'onda sono presenti, più oggetti naturali appariranno ai nostri occhi.

Spectrograph of the Sun at Noon

Per un riferimento divertente, ecco uno spettrografo del sole a mezzogiorno in una giornata senza nuvole. La differenza è abbastanza chiara.

 

 

 

 

Riepilogo di fatti importanti su come funziona la luce naturale

  • Diverse lunghezze d'onda nello spettro visibile ci fanno vedere colori diversi..
  • Le luci con più lunghezze d'onda rendono gli oggetti e gli ambienti più naturali.
  • La misurazione del colore di una luce (K) è il risultato finale della miscela dei colori della lunghezza d'onda presenti nella luce, proprio come il colore finale della vernice è una miscela di colori diversi.
  • Le lunghezze d'onda nello spettro visibile non hanno alcun effetto sulla salute degli uccelli.
  • Gli uccelli non sono piante, le loro piume non si comportano come foglie, quindi la luce naturale non influisce sul piumaggio degli uccelli se non come appare all'occhio umano.

Circa l'autore:

Mark Schack presenta seminari sull'illuminazione degli uccelli in occasione di eventi aviari in tutto il paese. Sebbene non abbia un'istruzione formale in salute aviaria, Mark è un ingegnere meccanico e un appassionato di riproduzione di uccelli da compagnia. Frustrato dalla mancanza di una buona illuminazione, decise di costruirne uno. Le informazioni di cui sopra sono state raccolte durante il tentativo di Marco di costruire la luce perfetta e attraverso uno studio continuo dell'argomento.. 

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