La temperatura di colore
Questa volta si parla di lampade.
Prenderemo come esempio le fluorescenti, perché riportano sempre la gradazione di colore, nella sigla o per esteso.
Nelle lampade di altre tecnologie (LED, HQI, alogene, ecc.) è più difficile che tale caratteristica venga specificata; spesso bisogna darsi un po’ da fare per informarsi, e voglio precisare che la differenza tra le varie tipologie non rientra tra gli scopi di questo articolo.
E’ quindi solo per semplicità che ci appoggeremo alle fluorescenti, e alle loro scritte ben evidenti, per trattare il concetto di “temperatura di colore“.
Cominciamo a vedere un paio di esempi, con delle immagini dettagliate.
La lampada mostrata in foto è specifica per acquari, ma sulle CFL comuni, che troviamo nei supermercati, è rarissimo trovare 5500 K.
Leggiamo quasi sempre tre possibili valori:
- 2700 K, oppure “Warm light”
- 4000 K, oppure “Cool White”
- 6400-6500 K, oppure “Daylight”
…e lo stesso vale per le fluorescenti tubolari, impropriamente definite “tubi al neon“.
In realtà sui tubi c’è solitamente una sigla di tre cifre numeriche, dove le ultime due indicano proprio la temperatura di colore.
Le più comuni sono 840 e 865, rispettivamente da 4000 K e 6500 K.
Per chi volesse approfondire l’argomento, sulle lampade fluorescenti abbiamo un articolo dedicato.
Quello che ci interessa qui è che la gradazione di colore, per qualsiasi sorgente luminosa, si misura in kelvin come fosse una temperatura… e lo è, in un certo senso.
Esiste, infatti, un oggetto fisico ideale chiamato “corpo nero“, introdotto per la prima volta da Gustav Kirchhoff a metà dell’800.
Si tratta di un concetto puramente teorico: un corpo fisico che avrebbe la capacità di assorbire qualunque radiazione luminosa.
Non ha nulla a che fare con i “buchi neri” di cui si parla in Astrofisica, anche perché sono stati scoperti oltre un secolo più tardi; tuttavia, è innegabile che siano gli oggetti reali più vicini al concetto di corpo nero ipotizzato da Kirchhoff.
Questo articolo, come abbiamo già detto, non si rivolge agli accademici. Non posso addentrarmi in argomenti complessi, come la Legge di Wien o le Equazioni di Maxwell, ma quello che ci interessa si può riassumere in poche parole con una semplificazione estrema, forse troppo…
– Il corpo nero, quando viene riscaldato, emette una radiazione luminosa di frequenza proporzionale alla temperatura raggiunta.
Con questa frase, ho ridotto a due righe decenni di ricerche e decine di formule matematiche, alcune delle quali piuttosto complesse; spero che i lettori più preparati me lo perdonino.
Sappiate, comunque, che in questi studi si sono cimentati scienziati tra i più famosi della Storia (come Max Planck ed Albert Einstein).
In seguito, hanno consentito di conoscere le temperature di oggetti in cui sarebbe impossibile arrivare con un termometro, ad esempio… le stelle!
Ma torniamo a noi…
Nella vecchia lampadina di Edison, era proprio con il calore che si otteneva la luce: si rendeva incandescente un filamento di tungsteno, che irradiava un emissione a 2700 K perché quella era la temperatura che raggiungeva.
Ora che conosciamo il criterio, vediamo qualche esempio naturale:
- La fiamma di una torcia, di un falò o di una candela, sta tra 1000 e 1400 K, secondo il combustibile utilizzato. Se la torcia è impregnata di benzina, ad esempio, siamo sui 1400.
- Il Sole diretto, alle nostre latitudini, va da 1800 a 5200 K, secondo la sua inclinazione sull’orizzonte.
- Il cielo azzurro in un giorno sereno, sempre qui da noi, supera abbondantemente i 10’000 K; può arrivare quasi a 20’000, guardando verso Nord nel periodo invernale.
- Il cielo coperto può scendere fino a 8000 K; in questo caso il valore rimane quasi costante, in qualsiasi direzione si guardi.
- Nei paesi tropicali, la luce che colpisce una pianta viene da tutta l’atmosfera.
Mediamente è intorno a 5500 K, ma ovviamente si tratta di un valore molto variabile durante la giornata.
