Scopri lo spettro della luce con un vecchio CD

Quando guardiamo un arcobaleno, stiamo vedendo la luce bianca scomposta nei suoi colori fondamentali. Ma non serve aspettare che piova per osservare questo fenomeno: basta un vecchio CD!

In questo esperimento utilizziamo un comune disco compatto per osservare la dispersione della luce bianca. È un’attività visiva e coinvolgente che può essere realizzata facilmente in aula o a casa, e che apre la porta a concetti fondamentali dell’ottica come lo spettro visibile e la diffrazione.

Obiettivi didattici

• Comprendere il concetto di luce bianca come miscela di diversi colori.
• Introdurre lo spettro elettromagnetico visibile.
• Spiegare cosa sono diffrazione e reticolo di diffrazione.
• Stimolare l’osservazione e la curiosità attraverso fenomeni visivi.

Materiali necessari

• Un vecchio CD o DVD (va bene anche graffiato o non funzionante).
• Una fonte di luce intensa: torcia, flash del cellulare o luce solare diretta.
• Un foglio nero o sfondo scuro (opzionale, per migliorare il contrasto).
• Ambiente poco illuminato per un migliore effetto visivo.

Procedura

1. Tieni il CD con il lato specchiato rivolto verso di te.
2. Punta la torcia (o la luce del sole) in modo che colpisca il CD con un’inclinazione di circa 45°.
3. Muovi leggermente l’angolazione fino a vedere riflessi colorati apparire sulla superficie.
4. Osserva come si dispongono i colori: si formerà un ventaglio arcobaleno, simile a uno spettro.

Cosa si osserva

I colori dello spettro visibile compaiono in sequenza (rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco, violetto). Questo avviene perché la superficie del CD agisce come un reticolo di diffrazione: i microsolchi presenti rifrangono la luce in direzioni diverse a seconda della lunghezza d’onda.

Spiegazione scientifica

Il CD contiene migliaia di microscopiche righe circolari (piste) che riflettono la luce in modo simile a un prisma. La luce bianca è composta da onde con lunghezze diverse (colori), e queste onde vengono deviare con angoli diversi a causa della diffrazione, creando così la separazione dei colori visibili.

Questo principio è alla base anche degli spettroscopi, strumenti usati dagli astronomi e chimici per analizzare la composizione della luce.

Spunti per il dibattito in classe

• Qual è la differenza tra rifrazione e diffrazione?
• In quali strumenti scientifici si usa questo principio?
• Perché vediamo alcuni colori più intensamente di altri?
• Cosa accade se usiamo la luce di un laser rosso? E una lampadina a incandescenza?

Estensioni dell’esperimento

• Prova con lampade diverse: LED, incandescenza, neon… noti differenze nello spettro?
• Usa un bicchiere d’acqua e uno specchio per creare un arcobaleno alternativo e confrontalo con quello del CD.
• Crea uno spettroscopio artigianale con un cartoncino e un CD tagliato.

Questo esperimento è un perfetto esempio di come la scienza sia ovunque: anche in un oggetto tecnologico ormai in disuso. Osservare lo spettro della luce in modo semplice e visivo è un ottimo punto di partenza per affrontare temi più complessi dell’ottica, dell’astronomia e della fisica della luce.