Cos’è la dispersione di Rayleigh?

La dispersione di Rayleigh è un fenomeno fisico che si verifica quando la luce incontra particelle molto piccole, come molecole o atomi, presenti nell’atmosfera o in un mezzo trasparente. La luce viene deviata in modo diverso a seconda della sua lunghezza d’onda, dando luogo a un effetto di dispersione che può essere osservato come una variazione del colore della luce. Questo fenomeno prende il nome dal fisico britannico Lord Rayleigh, che lo studiò per primo nel XIX secolo.

Come funziona la dispersione di Rayleigh?

La dispersione di Rayleigh si basa sulla differenza di assorbimento della luce da parte delle particelle in funzione della sua lunghezza d’onda. Le lunghezze d’onda più corte, come quella della luce blu, vengono assorbite maggiormente rispetto a quelle più lunghe, come quella della luce rossa. Quando la luce colpisce le particelle, queste deviano la luce in modo diverso a seconda della sua lunghezza d’onda. Il risultato è che la luce viene dispersa in tutte le direzioni, dando luogo ad un effetto di diffusione che può variare da un leggero annebbiamento a un effetto arcobaleno.

Esempi di dispersione di Rayleigh

Uno dei più famosi esempi di dispersione di Rayleigh è il colore azzurro del cielo. Quando la luce solare attraversa l’atmosfera, viene dispersa dalle particelle di gas presenti nell’aria, dando luogo a un fenomeno di diffusione che rende il cielo blu. Un altro esempio è il colore rosso dell’alba o del tramonto, quando la luce deve attraversare uno spesso strato di atmosfera, che disperde maggiormente i colori più corti, come il blu, lasciando prevalere quelli più lunghi, come il rosso.

Applicazioni della dispersione di Rayleigh

La dispersione di Rayleigh ha diverse applicazioni pratiche, soprattutto nel campo dell’ottica e della comunicazione. Ad esempio, viene utilizzata in alcuni tipi di sensori per la misurazione di temperatura o di pressione, dove la variazione della lunghezza d’onda della luce diffusa da particelle sottoposte a queste grandezze può essere utilizzata per ottenere una misura precisa. Inoltre, è alla base delle tecnologie di fibra ottica, dove la luce viene trasmessa tramite un sottile filo di vetro attraverso il fenomeno di riflessione interna totale, sfruttando la dispersione di Rayleigh per evitare perdite di segnale.