Marco Morelli

Descrizione dell'esperimento

Titolo

 “Il cielo in una vaschetta”

Obiettivi principali

 - capire perché il cielo assume colorazioni diverse alle diverse ore del giorno ed in particolare perché il cielo è azzurro a metà giornata e diventa rossastro al tramonto, così come il Sole appare giallo a metà giornata e rosso al tramonto

 - capire che lo studio delle Scienze della Terra (ed in particolare dell'atmosfera) c'entra con la realtà di tutti i giorni e può aiutare a capire meglio il mondo che ci circonda

Prerequisiti

 - nozioni di base sul moto giornaliero apparente del Sole e sulla dinamica Sole-Terra

- nozioni di base sulla composizione cromatica della luce solare (e.g. tramite esperienza con prisma pregressa)

- nozioni di base sull'atmosfera terrestre

Materiali

 - un proiettore per diapositive

- una vaschetta rettangolare di vetro (o simile) piena d'acqua

- due bicchierini di latte

- cartoncino nero per “isolare otticamente” la vaschetta

- cartoncino bianco su cui proiettare il fascio di luce uscente dalla vaschetta (o muro bianco vicino) come schermo di raccolta della luce trasmessa

- un cucchiaio per mescolare

Procedimento

 1) una volta acceso il proiettore (posto vicino alla vaschetta rettangolare, sul suo lato corto), si osserva che la luce alla sorgente è bianca e la luce proiettata sul muro è ugualmente bianca

2) viene versato un po' di latte scremato nell'acqua (circa un bicchierino), che inizialmente è molto denso vicino al punto dove è stato versato ed ha colore bianco (come una sorta di “nuvola bianca” nell'acqua della vaschetta)

3) mescolando con un cucchiaio fino a far diventare il miscuglio acqua+latte di colore omogeneo, si osserva che adesso la luce diffusa lateralmente dall'acqua assume un colore azzurro mentre la luce trasmessa sul muro assume colore rosso

4) osservando la sorgente (luce del proiettore) dall'altro lato della vaschetta (facendo attenzione perché molto intensa) in senso opposto alla propagazione della luce, si nota che risulta proprio di colore rosso-arancione e che ha un “alone” arancione attorno

5) osservando invece la luce diffusa sul lato lungo della vaschetta, si nota che ha colore azzurro nella vicina della sorgente per poi diventare di colore sempre più rosso man mano che ci si allontana dalla sorgente

6) versando un secondo bicchierino di latte e mescolando, il miscuglio diventa ancor più denso e la luce non viene quasi più trasmessa (si nota solo un colore bianco-grigio diffuso)

Note

1) l'esperienza si è svolta in classe in maniera simile a quanto presentato nel video seguente ("Blue Sky - Red Sunset" ripreso da YouTube):

https://www.youtube.com/watch?v=Eo1WoKfJfkA

2) alla lezione successiva è stato poi proiettato il video seguente ("Perchè il cielo è blu?" da Pillole di Scienza su YouTube):

https://www.youtube.com/watch?v=2TrMBAV_Smw

per fissare meglio i concetti appresi.