Page 34 - Un fisico in salotto

La luce è fatta di corpuscoli?

Le prime ipotesi scientifiche sulla natura della luce sono dovute a Newton: egli fu un
sostenitore dell’ipotesi corpuscolare.
Secondo tale ipotesi, una sorgente luminosa come il Sole emette in continuazione
un numero grandissimo di particelle piccolissime che viaggiano nello spazio.
Quando queste particelle si imbattono su un corpo qualsiasi può darsi che esse

riescano o meno ad attraversarlo e diremo che il corpo è rispettivamente trasparente
oppure opaco.
In particolare, i corpuscoli possono attraversare il cristallino e colpire la retina,
se orientiamo gli occhi verso il Sole. È pericoloso farlo perché questi corpuscoli,
ricevuti direttamente, possono danneggiare la retina stessa. Comunque essi
provocano una reazione fisiologica che il nostro cervello avverte come un fortissimo
abbagliamento.

Se dirigiamo lo sguardo verso un altro oggetto illuminato dal Sole possiamo
pensare che sull’oggetto rimbalzi verso di noi una parte di questi corpuscoli che
così, in quantità minore, si offrono a una visione normale, senza pericolo.
Un tale modo di descrivere la luce sembra certamente ragionevole. Ma
ovviamente non possiamo accontentarci soltanto di questo. Si tratta di stabilire se, in
termini di corpuscoli di luce, possiamo spiegare tutti i fenomeni luminosi. Solo così

possiamo accettare l’idea newtoniana. Partiamo dunque dall’ipotesi corpuscolare e
vediamo (è proprio il caso di dirlo!) fin dove possiamo arrivare.
Intanto, i corpuscoli di luce devono essere distinti da una proprietà per la quale,
quando essi urtano la retina, forniscono la sensazione di ‘rosso’, di ‘arancione’, di
‘giallo’ e così via. L’osservazione dello spettro solare ci rivela che la luce contiene
tutti questi corpuscoli; essi sono più o meno deviati, attraversando l’oggetto di vetro,
a seconda di questa loro proprietà.

Inoltre possiamo anche pensare che, quando la retina è colpita dai corpuscoli di
tutti i ‘colori’, essa reagisca generando la sensazione di luce bianca.
Chiamiamo fotoni questi corpuscoli di luce. Così facendo utilizziamo una
terminologia moderna, con la quale si fa riferimento alla natura corpuscolare della
luce.

In termini di corpuscoli si possono descrivere bene i fenomeni luminosi che
osserviamo quotidianamente, come per esempio la riflessione: possiamo immaginare
che su uno specchio i fotoni rimbalzino come palle da biliardo su una sponda.
Possiamo spiegare altrettanto bene il fenomeno della rifrazione , secondo il quale
un raggio luminoso cambia direzione di propagazione quando passa da un mezzo
trasparente a un altro.
È attraverso la rifrazione e la riflessione che ci possiamo rendere conto del
funzionamento di una lente d’ingrandimento o di uno specchio di ‘rimpicciolimento’

messo nei pressi di un incrocio stradale con scarsa visibilità; e di quello di strumenti
più complicati, come un telescopio o un microscopio.
Ma vorrei parlarvi anche di un altro fenomeno, meno conosciuto, che può essere