Da piccoli vi siete trovati di fronte a storie sull’uomo nero, nel film Interstellar avete visto un buco nero, quando studiavate Fisica, forse vi sarete trovati a dover leggere di corpo nero. Ma cos’è il corpo nero? Il corpo nero è un ente ideale che assorbe tutta la radiazione elettromagnetica che impatta sulla sua superficie, senza rifletterla, e la riemette tutta per irraggiamento.
Il corpo viene definito “nero” proprio perché, assorbendo tutta la luce e non riflettendone alcuna, risulterà nero. Infatti, il colore dei corpi non è una proprietà intrinseca, ma una proprietà che emerge quando questi vengono investiti dalla luce, ed è legato alla lunghezza d’onda (o alla frequenza se preferite) della luce riflessa. Cappuccetto rosso ci appare rossa perché la luce del Sole che incide sulla sua mantellina viene assorbita quasi interamente, fatta eccezione per la componente luminosa rossa, e cioè la luce con lunghezza d’onda intorno ai 600-700 nanometri (il nanometro è pari ad un miliardesimo di metro). Invece, un Puffo è blu perché riflette solo la luce blu, con lunghezza d’onda intorno ai 400-500 nanometri. Ricordate l’albedo? Ve ne avevo scritto in Luce dei pianeti, albedo e abbronzatura. Il corpo nero ha albedo nullo, perché non riflette nulla.
Ma il corpo nero avrà una certa temperatura ed irradierà onde elettromagnetiche. Si parla di radiazione di corpo nero, e la densità di energia irradiata (cioè la quantità di energia divisa per un volume) viene chiamata spettro di corpo nero, varia in funzione della lunghezza d’onda e dipende unicamente dalla temperatura del corpo nero. Questa densità segue la cosiddetta legge di radiazione di Planck, ed ad una data temperatura è massima in corrispondenza di una specifica lunghezza d’onda (per gli impavidi, guardate l’immagine qui a fianco). Quest’ultima considerazione non è altro che la predizione teorica di una legge sperimentale, la legge di Wien.
Nella realtà, come dicevo, il corpo nero non esiste, e gli spettri degli astri (ad esempio le stelle) si differenzieranno da quello del corpo nero. Lo spettro del corpo nero dipende solo dalla temperatura. Quello osservato del Sole o di una qualcunque stella dipende anche dalla composizione chimica. Quindi le differenze tra quello ideale di corpo nero e quello osservato della stella ci daranno informazioni sulla composizione chimica della stella. Ma questa è un’altra storia, che affronterò in articoli futuri.
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