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Titolo: Domanda di ottica (assorbimento selettivo della luce da parte di un materiale)

Buongiono. Sappiamo che un oggetto colpito da un fascio di luce, assorbe 
(semplifico) alcune frequenze di onde elettromagnetiche e ne riflette 
altre che, raggiungendo il nostro occhio e stimolando i recettori della 
retina, producono nel nostro cervello l'immagine di un colore, diciamo 
rosso.
 
Ma osservando immagini come questa:
https://www.euro-matic.co.uk/wp-content/uploads/2017/04/Euro-matic_Playpen_Ball_Red_800x800-768x768.jpg
 
 
Notiamo che una parte di ogni sfera rossa, e precisamente la parte che 
riflette direttamente nel nostro occhio (o nell'obiettivo della 
fotocamera) l'illuminazione proveniente dalla fonte di luce, appare di 
colore bianco come la luce originaria, mentre le altre parti di ogni 
sfera (che riflettono nel nostro occhio la luce indiretta proveniente 
dall'ambiente o dal cielo) appaiono effettivamente di colore rosso.
 
È un fenomeno che avviene in ogni tipo di materiali: in quelli con la 
superfice lucida c'è una divisione netta tra la parte bianca e quella 
colorata, mentre nelle superfici satinate o scabre c'è una dispersione 
che mescola i due tipi di riflessi e rende meno saturo il colore che appare.
 
Ora, mi domando: perché la luce che compie il percorso "fonte luminosa > 
oggetto > occhio" non ha un assorbimento selettivo come invece accade in 
"fonte luminosa > ambiente > oggetto > occhio"? Non credo sia un effetto 
fisiologico della retina, perché lo stesso fenomeno appare anche 
guardando una fotografia; forse una luce troppo intensa inibisce 
qualunque assorbimento da parte le materiale?
 
Grazie.
 
 
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Aggiungo dopo aver inviato l'altro messaggio. Credo che l'illuminazione 
necessaria per far emergere comportamenti non lineari (quello che hai 
ipotizzato è un comportamento non lineare) dei materiali comuni sia di 
molti ordini di grandezza maggiore di quella fornita dal sole sulla 
superficie della Terra.
 

 
 
Mi aspetto di non essere in grado di entrare nei dettagli. Detto questo, 
può essere che il fenomeno che hai fatto notare (lo ho visto anche io, 
solo che non mi ero reso conto che fosse interessante) dipenda dalla 
diffusione (= scattering in inglese) dagli strati superficiali del 
materiale.
 
Immagino così. La luce direttamente riflessa non è fortemente 
influenzata dall'assorbimento del materiale, perché "non ci entra 
dentro". Mi pare che un facile calcolo mostri che viene riflessa di più 
in corrispondenza delle regioni di assorbimento a causa della maggiore 
differenza delle costanti dielettriche fuori/dentro, ma questo potrebbe 
essere vero o no a seconda dei valori delle due costanti dielettriche, 
non ho controllato. Questa luce segue la direzione dell'ottica 
geometrica e appare "più bianca del resto della luce".
La luce che invece prima entra dentro il materiale, e poi ne esce dopo 
essere stata diffusa una o più volte negli strati superficiali, è 
assorbita selettivamente dal materiale e appare colorata.


 
Al post di JTS aggiungo che, essendo il coefficiente di riflessione di una superficie fortemente dipendente dall'angolo d'incidenza, e precisamente aumenta con questo, a forti angoli d'incidenza la percentuale di radiazione assorbita è trascurabile.
 
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Wakinian Tanka