L’acqua non è realmente incolore: ha una sfumatura sottile
Quando si chiede a un bambino di disegnare l’acqua, armato di pastelli, la colorerà di blu. Tuttavia, molti adulti considerano l’acqua trasparente. La tonalità blu che caratterizza grandi masse d’acqua non è semplicemente una riflessione del cielo o una dispersione della luce sulla superficie: i bambini hanno ragione, l’acqua è leggermente blu.
La percezione del colore
Interazione della luce con le sostanze
Il colore di un oggetto o di una sostanza dipende dalla luce che vi si riflette e da come questa interagisce con esso. Ad esempio, la superficie di una fragola appare rossa perché le molecole che la compongono assorbono la luce visibile di tutti i colori tranne il rosso, che viene riflesso verso i nostri occhi.
Contesto culturale e soggettivo
Prima di approfondire la questione dell’acqua, è importante considerare alcune sottigliezze. La nostra interpretazione dei colori dipende da contesti culturali e soggettivi. Il colore blu, in particolare, è un ottimo esempio di questa variabilità: il mio blu potrebbe non essere lo stesso del tuo blu.
Interazioni tra elettroni e fotoni
Assorbimento e riflessione della luce
Il colore solitamente dipende dalle interazioni tra gli elettroni, le particelle cariche negativamente che circondano i nuclei degli atomi, e i fotoni, particelle di luce. Esistono diverse interazioni possibili: la luce può essere assorbita, emessa o solo parzialmente riflessa, ma può anche essere rifratta e diffratta.
Scattering di Rayleigh
La luce può anche subire il fenomeno dello scattering di Rayleigh. L’esempio più evidente di questo fenomeno è il cielo sopra di noi. Il cielo è blu perché la luce bianca del sole viene dispersa a diversi angoli a seconda del colore (lunghezza d’onda) del fotone. Il blu viene disperso di più, mentre il rosso di meno. Di conseguenza, la luce blu riesce a viaggiare meno nell’atmosfera, conferendo al cielo la sua tonalità per la maggior parte della giornata. Tuttavia, all’alba o al tramonto, quando la luce deve attraversare più atmosfera, prevalgono i colori rossi e gialli.
La particolarità dell’acqua
Assorbimento selettivo della luce
L’acqua è diversa. Le molecole d’acqua assorbono selettivamente la luce nella porzione rossa dello spettro visibile. Alcune specifiche lunghezze d’onda della luce fanno vibrare la molecola d’acqua una volta assorbite. Questo è l’unico colore naturale noto causato da una transizione vibrazionale.
La bluità del mare
Assumendo che l’acqua sia limpida e calma, con solo pochi metri di profondità, essa mostrerà il suo vero colore. Lo stesso vale per il ghiaccio. Se si scava un buco nel ghiaccio, si vedrà emergere la bluità della sostanza. L’acqua è quindi leggermente blu perché assorbe i fotoni rossi. Un bicchiere d’acqua appare chiaro, ma un lago mostrerà la sua bluità. Il mare è davvero blu, e questo è dovuto principalmente a questo assorbimento, ma non esclusivamente. Il mare (così come altre fonti d’acqua) contiene impurità e movimento, che in alcuni casi possono farlo apparire più o meno azzurro. L’acqua può anche riflettere e disperdere la luce sulla sua superficie, il che può contribuire alla bluità. Questa riflessione può includere il cielo, rendendo il blu del mare brillante nelle giornate di sole e grigio quando è nuvoloso. Il blu dell’acqua è sottile e unico, ma guardandola in un bicchiere, non si potrebbe dire.
