Nell’acquistare delle luci a led, che stanno ormai sostituendo ovunque le vecchie lampadine ad incandescenza o a gas, la domanda che normalmente ci si rivolge è “luce calda o fredda? Abbiamo imparato tutti che la luce definita fredda è bianca e quella calda è giallo chiara.
Se la definizione popolare probabilmente si basa sulla diversa percezione sensoriale che le varie tonalità potrebbero produrre su gran parte delle persone, in termini tecnici le varie colorazioni sono definite sulla base di un ben preciso parametro fisico: la temperatura di colore.
Questa grandezza, di casa fino a qualche anno fa esclusivamente nell’ambito scientifico ed illuminotecnico, è diventata oggi più “popolare”, trovandosi sempre più spesso indicata sui contenitori delle lampadine per uso domestico ed espressa in gradi Kelvin (= °C + 273).
Il colore di una fiamma è correlato alla sua temperatura (più alta per la luce blu, più bassa per quella gialla e rossa), ma è anche vero che essa dipende dalla composizione chimica del corpo in esame, nonché dalla qualità del processo di combustione.
Per ciò la temperatura non potrebbe rappresentare il metro standard per definire con precisione una tonalità cromatica di un corpo incandescente.
Per superare l’ostacolo i fisici hanno concepito il “corpo nero”, un oggetto teorico che, oltre ad assorbire ogni radiazione incidente, non emette radiazione propria (cioè sulla base delle proprie caratteristiche fisiche e chimiche), bensì emette una precisa radiazione correlata unicamente alla temperatura del corpo stesso.
La temperatura alla quale un corpo nero emette radiazione luminosa di una determinata frequenza ( cioè di una determinata tonalità) si chiama temperatura di colore.
C’è da dire che il concetto di temperatura di colore si applica all’intero spettro della radiazione elettromagnetica, dalle onde radio fino ai raggi gamma, ma in questo articolo ci limiteremo alla sola radiazione luminosa, quella che comunemente definiamo luce e che è la radiazione compresa in quella strettissima finestra dello spettro elettromagnetico definita appunto la “banda del visibile”.
Alla radiazione elettromagnetica appartenente a questa “banda”, l’unica visibile all’occhio umano, il nostro sistema occhio-cervello, in base alla lunghezza d’onda (o se preferite, della frequenza) associa un diverso colore, che può variare dal rosso al violetto.
L’immagine che segue dà la corrispondenza tra temperatura e colore nello spettro della luce visibile.
La luce di una candela o di un fuoco di bivacco, corrisponde al limite inferiore della scala, il giallo delle vecchie lampade ad incandescenza corrisponde ad una temperatura di circa 2800 °K, il colore giallo-chiaro delle lampade alogene corrisponde ad una temperatura di colore di circa 3500 °K (la cosiddetta luce calda). A 5/6000 gradi abbiamo la luce naturale (quella solare), mentre la temperatura di una lampada di colore corrispondente alla “luce fredda” è di circa 7000 °K e rappresenta la radiazione luminosa del cielo coperto.
Per completare il commento al diagramma notiamo infine che il cielo azzurro corrisponde ad una temperatura di colore di 12/16000 °K
Da ciò si comprende anche come gli astronomi, dall’osservazione del colore delle stelle, possano determinarne la temperatura superficiale
Le stelle infatti che vengono classificate secondo lo schema che segue (il Sole è una stella di classe G, corrispondente ad una temperatura superficiale di circa 6.000 °K).
50 ——25/11——11/7.5——7.5/6———6/5———-5/3.5——– 3—x 1000°K
In termini pratici, tanto più alta è la temperatura, tanto più spostato verso il violetto risulta il colore, da cui si deduce che ciò che si dice comunemente è l’esatto contrario della realtà: la luce fredda corrisponde infatti ad una temperatura più alta della luce calda!
Chi desidera approfondire l’argomento sulle radiazioni elettromagnetiche, senza tuttavia dover scontrarsi con formule ai più incomprensibili, potrà leggere anche una serie di articoli divulgativi pubblicati su Meteoweb.