Anders Jonas Ångström, la scienza dei colori

Anders Jonas Ångström, uno dei più importanti fisici del Diciannovesimo secolo, nacque oggi 200 anni fa: gli studi di Ångström, fisico svedese, sono considerati fondamentali nell’analisi del magnetismo e della spettroscopia – l’analisi del modo in cui la luce si riflette o viene assorbita dagli oggetti – di cui è considerato il fondatore. Ångström nacque a Lögdö, in Svezia, il 13 agosto 1814, quindi esattamente 200 anni fa, e oggi Google ne celebra il duecentesimo anniversario di nascita con un doodle. È considerato, secondo la precisa definizione che ne dà l’enciclopedia Treccani, “il fondatore della moderna spettroscopia di precisione”.

Anders Jonas Ångström frequentò l’università di Uppsala, dove si laureò e cominciò anche a insegnare nel 1839; nel 1842 fu scelto come responsabile dell’osservatorio astronomico. Quando nel 1858 ottenne la cattedra di fisica, sempre a Uppsala, cominciò a lavorare agli studi che lo avrebbero reso più noto: quelli sulla luce e la spettroscopia. Ad Ångström interessava soprattutto tutto ciò che emette luce, come una scintilla elettrica o il Sole. Con i suoi studi scoprì, ad esempio, che una scintilla elettrica emette luce con due lunghezze d’onda diverse: una per emessa dal metallo dell’elettrodo e l’altra causata dal gas in cui passa la luce stessa. Scoprì anche che la luce emessa da un gas reso incandescente ha alcune proprietà in comune la luca che quello stesso gas assorbe. Utilizzando questo principio, Ångström scoprì che poteva analizzare la composizione di un corpo che emette luce studiando la luce stessa che emette. Nel 1862, grazie a questa scoperta, scoprì che l’atmosfera del sole contiene idrogeno.

Tra le altre cose, Ångström fu il primo fisico a studiare lo spettro di un aurora boreale – che in generale si chiama aurora polare: è boreale o australe a seconda dell’emisfero terrestre in cui si verifica – e fu in grado di trovare e misurare i colori del suo spettro, identificando una riga giallo-verde.

Gli studi di Ångström resero chiaro che l’aurora non è interpretabile in termini di luce solare riflessa o diffratta, dato che è di per sé luminosa. L’aurora polare, infatti, è un effetto ottico che si verifica a causa dell’interazione di alcune particelle cariche (protoni ed elettroni), trasportate dal vento solare, con la fascia dell’atmosfera che si chiama ionosfera. Le particelle eccitano gli atomi dell’atmosfera, che successivamente perdono l’energia accumulata sotto forma di luce con varie lunghezze d’onda. E proprio in questa fase l’aurora diventa visibile, ma solo in prossimità dei poli magnetici della Terra.

Oggi chiamiamo angstrom l’unità di misura della lunghezza d’onda della luce.

Foto: dispersione della luca di una lampada ai vapori di mercurio attraverso un prisma
(Wikipedia)