Zucchero e Polarizzatori

La luce o meglio, la radiazione elettromagnetica, possiede moltissime proprietà interessanti. Per molti anni non si è capito se la luce fosse composta da onde o corpuscoli, e fior di scienziati si accapigliarono sulla questione. Poi, un certo Einstein ipotizzò, per spiegare l’effetto fotoelettrico, che la luce fosse composta da quanti di energia, cioè particelle, i fotoni, che però hanno una certa lunghezza d’onda. Louis De Broglie incasinò ancora di più la questione, estendendo quest’ipotesi anche a tutte le altre particelle che, a seconda di come le guardi, si comportano da onda o da corpuscolo.

Oggi però sono interessato a una particolare proprietà della luce che riguarda il suo comportamento ondulatorio, e cioè la polarizzazione.

Senza perdersi troppo nei dettagli (guardatevi il link), possiamo descrivere la luce come un’onda trasversale, cioè una vibrazione che oscilla lungo una direzione perpendicolare a quella di propagazione (in realtà sono due onde, quella relativa al campo elettrico e quella relativa la campo magnetico, ma concentriamoci sul campo elettrico).

SuperManu, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Un’onda elettromagnetica può quindi oscillare in tutte le direzioni, basta che siano perpendicolari alla direzione di propagazione: per esempio, se pensiamo alla luce che viene dal display su cui state leggendo questo, che quindi si propaga verso di voi, l’oscillazione può essere dall’alto in basso, destra-sinistra o una qualsiasi direzione intermedia.

Smouss, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

Può però anche essere polarizzata, cioè bloccata solo su una direzione di oscillazione. Per polarizzare la luce si usano appositi filtri, detti appunto polarizzatori, che lasciano passare solo la radiazione che oscilla su un certo piano, bloccando tutto il resto. Se noi prendiamo due filtri polarizzatori e li sovrapponiamo in modo incrociato, cioè con il primo che per esempio lascia passare solo la luce che oscilla in verticale e il secondo solo quella in orizzontale, riusciamo a bloccare tutta la radiazione e vediamo nero.

E qui arriva la parte divertente dell’esperimento: infatti esistono alcune molecole di forma asimmetrica, che hanno la capacità di ruotare il piano di polarizzazione della luce, quindi di trasformarlo da verticale a obliquo, o viceversa. Una di queste molecole è il comune zucchero da cucina, o saccarosio, che, messo in soluzione, ha appunto la capacità di ruotare il piano di polarizzazione della luce che attraversa la soluzione. In chimica, esiste una disciplina che si chiama polarimetria e che studia questi fenomeni in modo quantitativo, ma noi vogliamo divertirci un po’ con la scienza e facciamo invece dei giochini, come quelli nel video!

P.S. funziona anche col fruttosio, provateci!

Voti dell’esperimento (da 1 a 5)

Difficoltà:
Costo:
Rischio che qualcosa non funzioni:
Rischio di sporcare o bagnare qualcosa:

Lista della spesa

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