I fenomeni che influenzano maggiormente il nostro modo di vedere sono la riflessione diffusa, che ci rivela la forma degli oggetti, e l’assorbimento, che ce ne rivela i colori.

I colori

Lo spettro della luce emessa dal sole contiene le lunghezze d’onda comprese tra i 400 e i 700 nm, questa luce, che ci appare come bianca, è in realtà composta da tutti i colori dell’arcobaleno, cioè rosso, arancio, giallo, verde, azzurro, indaco e violetto, tutti caratterizzati da una differente lunghezza d’onda. Inizialmente si credeva che il colore fosse una proprietà del materiale, Newton invece intuì per primo che la luce era costituita da raggi colorati e lo dimostrò facendo passare una luce bianca attraverso un prisma di vetro. Quando una luce bianca passa attraverso un prisma di vetro viene scomposta nelle sue componenti fondamentali, questa scomposizione è dovuta al fatto che le diverse lunghezze d’onda, che costituiscono i diversi colori, vengono rifratte con un angolo leggermente diverso, la luce così scomposta proiettata su una superficie genera uno spettro luminoso contenente tutti i colori dell’arcobaleno. La reazione inversa la si può ottenere proiettando lo spettro colorato in direzione di un altro prisma, il quale “rifonde” le varie componenti e proietta nuovamente una luce bianca.

Quando la materia viene investita dalla luce bianca alcune lunghezze d’onda vengono assorbite ed altre vengono riflesse, la parte di lunghezza d’onda riflessa è quella che determina il colore dell’oggetto, una superficie che riflette quasi tutta la luce che riceve ci apparirà di colore bianco, mentre una superficie che assorbe tutta la luce ci apparirà di colore nero. Prendiamo ad esempio un oggetto di colore verde, la sua colorazione è determinata dal fatto che la sua superficie assorbe tutte le lunghezze d’onda dello spettro visibile tranne quella relativa al verde che viene riflessa e che come tale viene percepita dal nostro occhio, lo stesso oggetto esposto a della luce rossa ci apparirebbe di colore nero, questo perché nella luce rossa non è presente la lunghezza d’onda relativa al verde.

A questo punto la domanda sorge spontanea, ma se i colori dello spettro visibile sono sette come fa l’occhio umano a percepire le altre sfumature? Le superfici non devono necessariamente riflettere un unica lunghezza d’onda, spesso le lunghezze d’onda riflesse, e quindi i colori, sono più di una, il nostro occhio non riesce a percepire più frequenze provenienti dalla medesima sorgente in maniera distinta quindi opera una somma da cui ottiene le diverse sfumature, un po’ come si faceva a scuola quando si mischiavano due colori per ottenerne un terzo. Per dimostrare questa teoria Newton realizzò un disco colorato detto appunto disco di Newton. L’esperimento consiste nel realizzare un disco colorato con tutti i colori dello spettro visibile, a disco fermo il nostro occhio riesce a percepire tutti i colori in maniera distinta, non appena il disco comincia a girare le lunghezze d’onda dei vari colori si “fondono” (in realtà non si fondono ma il nostro occhio non riesce più a vederle in modo distinto.) facendo assumere al disco una colorazione bianca.