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La lunghezza d’onda della luce e la sua temperatura

La luce è la parte dello spettro elettromagnetico visibile dall’occhio umano. È un’onda elettromagnetica ed ha una sua lunghezza d’onda, o frequenza, compresa tra 400 e 700 nanometri, all’interno della quale sono racchiusi tutti i colori che possiamo percepire. Oltre alla percezione visiva, il colore della luce può anche farci capire quale sia la temperatura di una fonte luminosa, come una lampada a infrarossi.

 

I colori percepibili e gli infrarossi

 

I colori della luce che il nostro occhio può percepire vanno dal rosso al violetto. Oltrepassate queste lunghezze d’onda si parla di infrarossi per le radiazioni con lunghezze d’onda maggiori oppure di ultravioletti per quelle con lunghezze d’onda minori.

 

La relazione colore-lunghezza d’onda, tuttavia, non è a doppio senso. Infatti se ad ogni lunghezza d’onda possiamo associare un colore, non è valido il contrario. Quindi non è vero che ad ogni colore corrisponde una precisa lunghezza d’onda.

 

Questo accade perché i colori che vediamo non sono un semplice fenomeno fisico ma sono creati anche dal nostro cervello, che elabora le informazioni ricevute dagli occhi. A complicare le cose, gran parte delle radiazioni luminose che riusciamo a vedere sono dovute al miscuglio di radiazioni con diversa lunghezza d’onda; di conseguenza i colori che vediamo sono la somma di altri colori.

 

Essendo fuori dallo spettro visivo, l’uomo non può vedere le frequenze infrarosse, ma può comunque percepirle. Infatti le lunghezze d’onda infrarosse dello spettro elettromagnetico possono essere percepite facilmente come calore dal nostro corpo.

 

Va aggiunto che quasi tutte le lunghezze d’onda dello spettro elettromagnetico possono essere percepite come calore; ad esempio i cosiddetti raggi ultravioletti sono i responsabili delle scottature da sole. Tuttavia la loro percezione è differente e molto meno intensa rispetto alle frequenze infrarosse: spesso infatti ci accorgiamo del loro effetto quando ormai la pelle è ustionata.

 

La temperatura di colore della luce


Il legame luce e calore è quindi indissolubile, tanto che si può avere un’idea della temperatura di una fonte luminosa in base al suo colore. In dettaglio: la temperatura di colore di una radiazione luminosa è la temperatura che si può associare ad una fonte luminosa simile alla radiazione in esame.

Questo è possibile proprio grazie alla corrispondenza che c’è tra colori e lunghezze d’onda. Pertanto a luci di tonalità rosse, arancioni e gialle corrisponderanno le temperature più basse; mentre per luci che si avvicinano al bianco, azzurro e viola, la corrispondenza è a temperature più alte.

Questo vuol dire che, al contrario di ciò che si può pensare, le tonalità di luce calda sono in realtà più fredde di quelle associate tradizionalmente ai colori freddi. Infatti mentre alla luce rossa del fuoco, lunghezza d’onda maggiore, corrisponde una temperatura di circa 1500 °C; la temperatura colore di una fonte luminosa bianco-azzurra, con lunghezza d’onda minore, è circa 5 volte maggiore: 7700 °C.

 

Temperatura colore e lampade ad infrarossi

Riassumiamo: luce, calore e colore sono legati indissolubilmente poiché sono 3 espressioni di un unico fenomeno: le radiazioni elettromagnetiche. La luce è praticamente “composta” dai colori visibili, essa è infatti la porzione di spettro elettromagnetico che possiamo vedere.

Ad un determinato tipo di luce corrisponde una temperatura, le temperature maggiori per le luci fredde (bianche, azzurre o viola), mentre quelle inferiori a luci calde (giallo, rosso e arancione). Le radiazioni infrarosse, pur essendo a noi invisibili, sono facilmente percepibili come calore.

Tutto questo messo assieme può farci capire perché si utilizzino le lampade a infrarossi per scaldare gli ambienti. Anzitutto la temperatura colore di una lampada ad infrarossi, pur essendo dell’ordine del migliaio di gradi, è inferiore a quella delle lampade alogene bianche o colorate. Questo vuol dire che molto difficilmente una lampada a infrarossi potrà “scottarci”.

Una lampada ad infrarossi è adatta a scaldare un ambiente anche per il fatto che gli infrarossi sono la radiazione elettromagnetica più facilmente percepibile dalla materia, in particolare dal corpo umano, come calore proprio grazie alla loro lunghezza d’onda particolare.

Concludiamo facendo un esempio: le telecamere a infrarossi trasformano il calore emesso da un corpo in immagine visibile; in maniera diametralmente opposta si può quasi dire che le lampade a infrarossi trasformano la luce visibile in calore piacevole e non dannoso per l’organismo umano. Questo perché la radiazione emessa da una lampada a infrarossi è il modo più efficace in natura per trasmettere e far percepire il calore.

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