Obiettivo

Rendersi conto che “la luce” di per sé non è visibile: si vedono le sorgenti primarie di luce e/o gli oggetti illuminati (sorgenti secondarie).

 Materiale

• Due scatole: una con pareti interne nere, una con pareti interne bianche (vedi dettagli costruttivi);

• Una sorgente di luce, piccola e di bassa intensità (vedi dettagli costruttivi);

• Fogli bianchi di carta o cartoncino.

 Come procedere

1. Inserire nel foro B di entrambe le scatole la sorgente di luce.

2. Osservare l’interno delle scatole da ciascuno dei fori A, C, D, una prima volta a sorgente spenta e una seconda volta a sorgente accesa. Tenere sempre chiusi I fori da cui non si osserva.

3. Ripetere le osservazioni al punto 2 dopo aver inserito nelle scatole un oggetto bianco (per esempio un cilindretto ottenuto arrotolando un foglio A4), in posizione tale da essere visto solo guardando dal foro A.

4. Oscurare la stanza, rimuovere da entrambe le scatole la parete mobile, osservare affiancati I due interni a sorgente accesa, con e senza oggetto bianco.

 Cosa si vede

• Quando la sorgente è spenta e le scatole sono chiuse, guardando l’interno di entrambe le scatole da qualsiasi foro, non si vede nulla (si ha l’impressione di un buio totale).

• Quando la sorgente è accesa e le scatole sono chiuse si vedono cose diverse:

  • guardando nella scatola a pareti bianche, si vedono in ogni caso le pareti della scatola e, quando la porzione di spazio visibile li contiene, anche la sorgente e/o l’oggetto bianco. L’intensità di illuminazione di oggetto e pareti è maggiore nelle zone prospicienti alla sorgente o ad essa più vicine, minore nelle altre. Compare l’ombra dell’oggetto, nella zona ad esso retrostante rispetto alla sorgente

  • guardando nella scatola a pareti nere, dal foro A si vede l’oggetto bianco, illuminato nella zona rivolta verso la sorgente; dal foro C non si vede nulla; dal foro D si vede la sorgente.

Quando la sorgente è accesa e le scatole sono aperte è possibile osservare ciascuno dei due ambienti nel suo complesso e valutare le differenze percettive fra di essi.  La scatola con le pareti bianche appare più luminosa, al suo interno sono più sfumati i limiti ed  è meno accentuato il contrasto fra la parte di oggetto illuminata direttamente e quella “in ombra”.

Conclusioni ed interpretazione

L’insieme delle osservazioni porta ad affermare che:

• non è possibile vedere nulla all’interno di un ambiente in cui non vi sia alcuna sorgente di luce primaria e non possa penetrare luce dall’esterno;

• anche in un ambiente “pieno” di luce per la presenza di una sorgente primaria può succedere di non vedere nulla.

Queste evidenze sperimentali possono essere interpretate facendo le seguenti ipotesi:

• per vedere è necessario che vi sia della luce che arriva agli occhi di chi guarda;

• ciò che si vede è l’oggetto che invia luce agli occhi, o perché è sorgente primaria di luce o perché può rinviare nello spazio circostante parte della luce che lo colpisce;

• l’intensità della luce rinviata dipende dall’oggetto: è massima per gli oggetti bianchi  e minima (al limite non percepibile) per gli oggetti neri;

• un ambiente con pareti chiare appare più luminoso di un ambiente con pareti scure perché le pareti si comportano come sorgenti secondarie e nel primo caso diffondono una quantità di luce maggiore.