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Titolo: riflessione dei colori

mi è improvvisamente venuta in mente una domanda ...
che differenza c'è fra una superficie di colore bianco e una superficie a
specchio ?
entrambe riflettono tutti i colori senza trattenerne ... allora perchè sono
diverse ?

"Erazor" <erazorT...@EANCHEQUAngi.it> ha scritto nel messaggio
news:T6yWb.223069$VW.90...@news3.tin.it...
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Secondo me dipende dal fatto che la riflessione può essere di due tipi:
speculare o diffusa.
La prima si ha se l'angolo di riflessione è uguale a quello d'incidenza; se
invece un raggio incidente è riflesso uniformemente in tutte le direzioni
dello spazio, la riflessione è detta diffusa. Nessuna superficie reale è o
speculare o diffusiva: in genere la riflessione delle superfici ben lucidate
e lisce si avvicina a quella speculare, mentre la riflessione delle
superfici rugose approssima quella diffusa. Un comune specchio che riflette
specularmente nel campo del visibile, non riflette necessariamente in modo
speculare nel campo delle lunghezze d'onda maggiori come quelle delle
radiazioni termiche.

 superfici rugose approssima quella diffusa. 
Prendi una superficie liscia, lucida, di plastica bianca. Qui avviene sia
la riflessione secondo l'uguaglianza dell'angolo di incidenza con quello
di riflessione (in genere la  luce parzialmente riflessa in questo modo è
intorno al  5% di quella incidente), ed infatti per questa ragione la
superficie appare lucida (ti ci puoi anche specchiare), sia la diffusione
(in percentuale molto maggiore, credo, tenendo anche conto
dell'assorbimento) e per questo la superficie appare bianca..
In termini di fotoni incidenti, ciò significa che una parte dei fotoni
viene riflessa, una parte diffusa.
Mi pare che la domanda fosse: perchè? Quali sono i due meccanismi?
Tu cosa ne pensi?
Ciao.
Luciano Buggio
-- 
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"Erazor" <erazorT...@EANCHEQUAngi.it> ha scritto nel messaggio
news:T6yWb.223069$VW.90...@news3.tin.it...
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A parte il problema della riflessione, per cui una superficie "a specchio"
dà in risposta una immagine ben definita, c'è un altro aspetto da
considerare: la lucentezza metallica.
Una superficie non metallica, nelle alte luci riflette una luce che ha lo
spettro della luce incidente
Una superficie metallica, per una forma di risonanza atomica superficiale, a
fronte di uno spettro di luce bianca incidente, riflette nelle alte luci una
luce colorata (es. giallo per l'oro, rossastro per  il rame ecc.). Questa
differenza è perfettamente colta dall'occhio umano anche se non è immediato
capirne il motivo.
Ciao,
Giampiero

[cut]
Bč, in effetti i meccanismi con i quali avviene la riflessione speculare
oppure diffusa non sono del tutto noti neanche agli addetti al lavoro!
Perň sono note le caratteristiche superficiali e del materiale costitutivo
che rendono una superficie piů o meno speculare e si possono ricavare da
tabelle (credo!)


Cosa intendi per "alte luci"? In generale, comunque, i metalli 
riflettono la luce piuttosto fedelmente, *senza* colorarla. Rame e oro 
fanno eccezione, ma la ragione sta nella loro struttura a bande e non mi 
risulta abbia nulla a che fare con risonanze superficiali.
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia

 oppure diffusa non sono del tutto noti neanche agli addetti al lavoro!
E' bene chiarire.
Se per "riflessine diffusa" intendi quel che mi pare qui si stia
intendendo, cioè quella che dà luogo al colore, allora non è vero che i
meccanismi non ne sono noti.
Una radiazione di una certa lunghezza d'onda penetra nel materiale, ed
eccita (se è il caso) gli atomi, che emettono luce nella corrispondente
frequenza in tutte le direzioni. Se fai arrivare luce bianca e gli atomi
si eccitano solo in una determinata banda di frequenza, il corpo apparirà
di quel colore: apparirà bianco se gli atomi si eccitano a tutte le
frequenze del visibile.
Credo che la teoria qui non abbia problemi.
C'è un altro tipo di diffusione, che si ha quando una superficie
riflettente se liscia (riflettente secondo la legge dell'uguaglianza degli
angoli) viene "satinata". Non si fa altro che ondulare microscopicamente
la superficie dello specchio cosicchè la luce viene riflessa sempre in
obbedienza di quella legge, ma localmente, per cui i raggi rimbalzano in
tutte le direzioni. Tutti i colori si mescolano e la superficie si vedrà
bianca (biancastra). Pensa al vetro smerigliato o all'argento non lucidato.
Qesto secondo tipo di diffusione è spiegato correttamente dalla teoria
dando per scontata la riflessione speculare, ma è qui che casca l'asino.
Oggi non esiste una teoria della riflessione speculare: poteva esistere
nell'ambito classico, considerando la luce un'onda, ma dai quanti in poi è
un problema che mi pare non risolto.
La QED non lo risolve, perchè, chiamando il causa fotoni che "annusano i
percorsi" e scelgono quello più probabile, che è anche quello di minor
tempo, non fa altro che attaccarsi ad un principio (quello di Fermat), al
di là dell'incomprensibilità (ammessa dallo stesso Feynman) del concetto
di interferenza tra mere probabilità. La QED dà forse una buona decrizione
del "come" ("come se"), ma lascia aperto il problema.
Ho trovato una volta su "Le Scienze" (se vuoi ti cerco l'articolo) che la
riflessione speculare si spiega con l'interferenza costruttiva, che
avverrebbe solo in una direzione, quella specualare, della luce che è
andata ad eccitare gli atomi, ma chi propone questa teoria non si accorge
che così saccheggia, vanificandola, la teoria, prima richiamata, che
giustifica 
la diffusione del colore, ove non avviene interferenza costruttiva in una
determinata direzione: in quali condizioni l'interferenza avviene ed in
quali no? Questa domanda non può avere, strutturalmente, risposta: ovvero
l'avrebbe se tutti i materiali che riflettono appartenessero ad una
categoria, in quanto alla struttura scristallinao, ben distinta da  quella
cui apparterrebbero i materiale che diffondono il colore (per esempio per
la cotruzione interferenziale ci vorrebbe  un determianto ordine tra gli
atomi che non serve invece per la diffusione nell'altro caso). Ma
conosciamo così bene le disposizioni atomiche ch elo possiamo escludere.
Che fare allora? 
E' ammissibile che esista questa lacuna teorica?
Voglio portare il mio contributo ad una possibile soluzione del problema
invitandoti a riflettere su almeno due modelli della superficie nello
stesso tempo lucida e colorata, modelli che ci suggerisce la tecnica della
stampa.
Per ottenere una figura a colori lucida si può procedere in almeno due
modi:
1) - La figura a colori è stampata su carta normale (quindi non sarebbe in
sè lucida) con l'inchiostro che viene assorbito:  si stende poi uno strato
di vernice trasparente liscia (o si plastifica, o si fa aderire un film
sottile di plastica trasparente)
2) - Su carta bianca normale si stampa con inchiostri colorati che non
vengono assorbiti e che alla fine del procedimento hanno lo stesso effetto
di un film fatto aderire sul supporto: immagina di appoggiare  una
diapositiva colorata su carta bianca.
Vediamo cosa succede in ciascuno dei due casi.
1) - La luce (bianca) incidente si riflette in parte sulle due interfacce
del film trasparente, e dà l'effetto del lucido (riflessioene speculare).
Quella che attraversa il film va ad eccitare gli atomi delle sostanze
coloranti di cui è impregnato il supporto, dando l'effetto della luce
diffusa colorata, la quale riattraversa il film, già in origine diffusa in
tutte le direzioni.
2) -  La luce (bianca) viene riflessa dalla superficie rilfettente liscia
dello strato trasparente colorato (immaagina un vetro colorato);
attraversando lo strato colorato vengono selezionate le frequenze, per cui
 nel materiale del supporto (che apparirebbe  bianco alla luce bianca) cui
il film aderisce vengono eccitati, a seconda delle zone, solo i
corripondenti colori, che vengono diffusi in tutte le direzioni
riattraversando a ritroso il film (ogni colore attraversa la regione
colorata dello stesso colore).
Qual'è la morale della favola?
Nei due casi esiste una barriera (il film, trasperente o meno a tutti i
colori), in particolare la sua faccia antistante (anche l'altra ha la sua
importanza, in ragione di come il film è ancorato al supporto), la qule
giustifica la riflessione speculare.
La luce che viene riflessa (quella per cui la superficie ci appare lucida)
"non sa" cosa c'è al di sotto dell'interfaccia col vuoto, non penetra
nella materia.
E se fosse così anche nel nostro pezzo di plastica colorata lucida?
Naturlamente il modello, dei due, più congruo, sarebbe il primo.
E se ci fosse una sorta di barriera in corrispondenza dell'interfaccia,
del "confine della materia"?
Tale barriera fa tornare indietro, diciamo, il 5% dei fotoni,
specularmente, gli altri penetrano nella plastica (è stato sperimentato
che lo fanno per la profondità di circa meza lungheza d'onda della rad,
incidente) ed eccitano gli atomi eccetera..
Sia nella fisica classica (l'unico a concepire qualcosa del genere è stato
Newton, ma un Newton completamente dimenticato), che, soprattutto, nella
MQ (che parla del coinvolgimento di tutti gli atomi e gli elettroni del
corpo, per quanto spesso esso sia), manca completametne i concetto di
barriera  per gisutificare la riflessione della luce.
Barriera, dico, barriera di potenziale, come quella per esempio che si
impiega nell'effetto tunnel.
Che non sia questa la lacuna?
Che cosa ne pensi?
Ciao.
Luciano Buggio
(scusa per la confusione dei nomi nell'altro mio post)
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