Percorso didattico per la scuola Primaria e Secondaria di 1° grado

2^ Parte

LA LUCE E IL COLORE

Verde come la chioma degli

alberi, rosso come le ciliegie.

Quando il sole splende alto nel

cielo tutto è colorato. Poi,

quando tramonta, le tonalità

cambiano e sfumano fino a

scomparire del tutto quando fa

buio.

MA, ALLORA, IL COLORE È

NELLE COSE O NELLA LUCE?

A rispondere ci ha pensato Isaac Newton che, a partire

dal 1660, iniziò a fare una serie di esperimenti con la luce

del sole.

Lo scienziato inglese si

accorse che, se fatta passare

attraverso un prisma, la luce

si scompone in una serie di 7

colori, che insieme formano lo

spettro di luce visibile. Nella

luce sono contenuti raggi di

lunghezza d’onda diversa:

tutti insieme appaiono come

un unico colore bianco, ma se

osservati separatamente sono

percepiti come colori diversi.

LA COMPOSIZIONE DEI COLORI: IL DISCO DI NEWTON

IL COLORE DELLE COSE

Ogni cosa riflette la luce in maniera diversa.

Un oggetto che riflette tutte le onde

luminose appare bianco; uno che le assorbe

tutte è visto come nero ( che infatti non è

un colore, ma l’ assenza di ogni colore); e

quello che invece le assorbe tutte tranne

una, ha il colore corrispondente a

quell’unica onda.

La clorofilla delle piante, ad esempio, è

“allergica” alla radiazione verde, la riflette e,

così, noi vediamo le foglie proprio di quel

colore.

ATTIVITÀ

COSTRUIRE UNA SCATOLA PER OSSERVARE I COLORI DEGLI OGGETTI

I FILTRI MODIFICANO IL COLORE DELLE COSE

I filtri colorati assorbono alcune componenti della luce,

lasciando passare solo la luce di un particolare colore.

Un filtro rosso ideale ad esempio assorbe tutti i colori

tranne il rosso, in particolare assorbe gli altri colori

primari. Un oggetto che non riflette alcuna luce rossa -

come ad esempio un oggetto verde o blu - apparirà nero

se osservato attraverso un filtro rosso.

Una carta da gioco che contiene segni rossi su uno

sfondo bianco sarà molto difficile da osservare

attraverso un filtro rosso perché lo sfondo risulterà dello

stesso colore dei segni.

In generale i filtri dei

diversi colori - rosso,

verde e blu - alterano o

correggono la percezione

che noi abbiamo dei

colori. Essi sono ad

esempio usati in

fotografia per modificare

le tonalità dei vari colori.

Mescolando opportunamente i tre colori primari - rosso,

verde e blu - variando l'intensità di ciascuna lampada, si

possono generare tutti i colori, creando un'atmosfera

diversa sulla scena.

E' quanto ad esempio viene fatto sul palcoscenico dei

teatri.

NON TUTTE LE OMBRE

SONO IN BIANCO E NERO.

IL COLORE DELLE OMBRE

Accendendo tre faretti - rosso, verde e blu - e stando

vicino alla parete bianca, potrai osservare le ombre

colorate (ad esempio delle tue mani).

Le ombre appariranno di vari colori a seconda delle

combinazioni di luce accese. in generale potrai avere

ombre di colore rosso, verde, blu, nero, ciano (blu-verde),

magenta (blu-rosso), giallo (rosso-verde).

IL LINGUAGGIO DEI COLORI IN NATURA

In natura i colori hanno un significato e attraverso la loro

varietà le specie viventi comunicano e si scambiano

numerosi e importanti messaggi.

Il colore di alcuni fiori serve

a richiamare insetti

impollinatori, come api,

farfalle, bombi. Giunti nel

fiore, gli insetti si

“sporcano” di polline che

trasporteranno su un’altra

pianta.

La farfalla pavonia, animale del tutto

innocuo, ha preso le sembianze di

altri, ben più importanti o più grandi.

Infatti i disegni delle sue ali sembrano

occhi enormi che sorprendono e

disorientano l’aggressore. Così,

approfittando dell’incertezza del

predatore, la pavonia fugge via.

Il serpente corallo, molto velenoso, avverte

della sua presenza grazie ai suoi colori

vivaci e manda un messaggio del tipo:

“Non avvicinatevi. Pericolo!”

La colorata amanita muscaria

dice a tutti che è velenosa.

Il colore è la percezione visiva generata dai

segnali nervosi che i fotorecettori della retina

mandano al cervello quando assorbono

radiazioni elettromagnetiche di determinate

lunghezze d'onda e intensità.

CHE COS’È IL COLORE

Primari, secondari, chiari, scuri,caldi, freddi … esistono tanti

tipi di colori e tutti noi siamo in grado di distinguere oltre 10

milioni di tonalità. Senza contare quelle che i nostri occhi non

percepiscono ma che alcuni animali possono vedere, come

gli infrarossi (si chiamano così perché la lunghezza d’ onda è

maggiore del rosso, che viene subito dopo) o gli ultravioletti

(vengono subito dopo il viola). Non tutti, però, classificano i

colori nello stesso modo.

Sono necessarie tre grandezze per descrivere

compiutamente i colori:

Tonalità

Corrisponde a ciò che solitamente chiamiamo colore,

e cambia al mutare della lunghezza d’onda della luce.

Saturazione

Quantità di luce monocromatica pura che deve essere

mescolata alla luce bianca per produrre il colore

percepito.

Luminosità

LA SUDDIVISIONE DEI COLORI

I colori si suddividono in PRIMARI, SECONDARI E TERZIARI.

I colori PRIMARI: ROSSO, BLU, GIALLO, non possono essere generati

da altri colori.

I colori SECONDARI:

ARANCIO, VERDE, VIOLA si

ottengono mescolando due primari

in parti uguali.

Mischiando due primari in quantità diverse, si ottiene

un colore TERZIARIO come in questo esempio:

All’interno dei colori primari e secondari, abbiamo

tre coppie di colori detti COMPLEMENTARI.

Ogni coppia di complementari è formata da un

primario e dal secondario ottenuto dalla

mescolanza degli altri due primari. Per sapere

qual è il complementare del colore primario giallo,

mischiate gli altri due primari, il rosso e il blu:

ottenete il viola che risulta essere il

complementare del giallo.

IL VIOLA È COMPLEMENTARE DEL GIALLO

IL VERDE È COMPLEMENTARE DEL ROSSO

L'ARANCIO È COMPLEMENTARE DEL BLU.

Si definiscono

complementari due

colori che mescolati

tra di loro generano

il grigio puro.

I colori hanno una "temperatura" e si suddividono in

caldi, freddi e neutri in base alle diverse sensazioni che

trasmettono.

I rossi, i gialli e gli arancio infatti sono luminosi

evocano la luce del sole e calore, mentre i blu, i violetti

e i verdi ricordano la neve, il ghiaccio, il mare, il cielo.

I colori caldi dal punto di vista "ottico" danno

l'impressione di avvicinarsi all'osservatore, quelli freddi

a retrocedere.

In pittura questo effetto viene usato anche per creare la

profondità dei paesaggi.

Fissa attentamente la bandiera per circa 30 secondi, poi volgi

lo sguardo altrove su una parete bianca.... vedrai apparire…

?

La nuova bandiera presenta colori complementari alla prima; un

fenomeno simile si può ottenere guardando a lungo un colore e poi

osservandone un altro o un foglio bianco: si vede comparire il colore

complementare a quello prima osservato; si parla in questo caso di

adattamento cromatico, per cui il marrone può sembrare rossastro, dopo

aver guardato a lungo un prato verde. Alcuni di questi fenomeni si

possono spiegare, ammettendo che si abbia un cambiamento della

sensibilità dei recettori dell'occhio ai diversi colori a causa

dell'affaticamento dei recettori specifici.

Un'interpretazione soddisfacente del fenomeno è quella fornita da Ewald

Hering nel 1878; secondo il fisiologo tedesco la visione del colore

coinvolge tre meccanismi, ciascuno dei quali lavora attraverso coppie

opposti: buio/luce (nero/bianco), rosso/verde, blu/giallo.

L’OCCHIO E LA VISIONE

La vista è probabilmente l'organo di senso più prezioso, quello che

più di tutti ci consente di interagire con il modo esterno: permette

alla maggior parte degli animali di trovare il cibo, di scampare ai

predatori, di reperire un partner per la riproduzione... Per gli uomini

in particolare è quello che consente, più di tutti gli altri organi di

senso, di godere di un tramonto, del volto della persona amata,

della bellezza di un fiore o di un quadro.

STRUTTURA DELL’OCCHIO

L’occhio è formato da tre membrane che dall’esterno all’interno

sono:

• la sclera

• la coroide

• la retina

La sclera, il cosiddetto bianco dell’occhio, è la membrana

più esterna e robusta dell’occhio composta da tessuto

fibroso connettivale; nella parte anteriore dell’occhio

diventa trasparente e curva come un vetro d’orologio e

prende il nome di cornea.

La coroide è una membrana vascolare sottilissima e di colore

scuro che nella parte anteriore, in corrispondenza della cornea,

forma l’iride, ossia la parte colorata dell’occhio.

Al centro dell’iride vi è un foro di colore nero, la pupilla, che ha la

capacità di dilatarsi se la luce è scarsa e di restringersi se la luce è

intensa.

La retina è la membrana più interna dell’occhio.

E’ costituita da milioni di cellule sensoriali, i coni e i

bastoncelli, collegate con il nervo ottico.

I coni sono cellule sensibili ai colori, mentre i bastoncelli

percepiscono le variazioni di luce e i contorni degli

oggetti.

Tra una membrana ed un’altra

vi sono delle strutture

importantissime per la visione,

perché si comportano come

vere e proprie lenti:

• l’umore acqueo, liquido

simile all’acqua posto tra

l’iride e la cornea;

• il cristallino, a forma di lente,

posto dietro la pupilla;

• l’umore vitreo, gelatinoso e

trasparente, posto tra

cristallino e retina.

LA VISIONE

Per vedere un oggetto è indispensabile che venga

illuminato e che la sua luce riflessa arrivi ai nostri occhi.

La luce entra nell’occhio attraverso la pupilla e passa

attraverso l’umore acqueo, il cristallino e l’umore vitreo

che comportandosi come vere e proprie lenti, fanno in

modo che l’immagine dell’oggetto osservato arrivi

capovolta e rimpicciolita sulla retina.

Le cellule della retina trasformano le immagini in impulsi nervosi che,

attraverso il nervo ottico, arrivano al cervello.

Nella regione occipitale del cervello vi sono dei neuroni che

interpretano le immagini e le raddrizzano, dando la sensazione visiva.

L’immagine di un oggetto è nitida solo se cade in un punto preciso

della retina, detto fuoco.

Ciò avviene grazie all’accomodazione dell’occhio dovuta alla

variazione della curvatura del cristallino.

EMMETROPIA

Nell'occhio normale le immagini trasportate dai

raggi luminosi attraversano l'occhio tramite la

cornea, la parte trasparente pi ù esterna

dell'organo visivo e vengono messe a fuoco

all'interno, sulla retina ed in particolare a

livello della macula.

MIOPIA

La miopia è la condizione in cui l'individuo vede chiaramente da vicino, ma

non riesce a vedere adeguatamente da lontano senza occhiali o lenti a

contatto.

La causa è dovuta a diversi fattori: eccessiva curvatura della cornea,

accentuata curvatura del cristallino o eccessiva lunghezza del bulbo oculare.

Le immagini arrivano quindi sulla retina sfuocate e la visione degli oggetti

lontani risulta indistinta.

IPERMETROPIA

Nell'ipermetropia la curvatura della cornea è troppo lieve e ciò provoca la

messa a fuoco delle immagini dietro la retina. Ne consegue che in giovane

età la visione a distanza è chiara, ma gli oggetti posti vicino all'occhio sono

sfocati. Questo accade perché il soggetto giovane "accomoda" ovvero riesce

a sforzare la muscolatura oculare per mettere a fuoco gli oggetti lontani.

In generale quindi l'occhio ipermetrope è un occhio più "corto" del normale e

per questa ragione le immagini vanno a fuoco dietro la retina per cui

appaiono sfuocate.