Perchè le stellline (della cameretta) brillano nel buio?

L’inverno è la stagione degli oggetti che brillano nel buio. I Paesi nordici, dove la notte arriva molto prima che da noi, sono la patria di candele e catarifrangenti. Sulle candele c’è poco da spiegare, tutti sanno come funzionano (ma forse non tutti sanno che ormai  la maggior parte non sono più fatte di cera, ma di paraffine). I catarifrangenti sono, in generale, oggetti in grado di “rispedire al mittente” un fascio di luce attraverso una disposizione adeguata di piccoli specchi. I classici catarifrangenti da bicicletta (o da auto) hanno degli specchi di dimensione millimetrica, ma da alcuni anni esistono tessuti (quelli dei giubbotti di sicurezza) in cui gli “specchietti” hanno dimensioni ben sotto il millimetro. L’oggetto che brilla nel buio per eccellenza, però, è la stellina fosforescente, che tanti di noi appiccicano nelle camerette dei propri pupi magari in quantità industriale. Il principio su cui funzionano è lo stesso dei pallini segna-ore e delle lancette luminose negli orologi da polso o da muro.
Sveliamo un primo mistero (che mistero non è: attenzione agli imbonitori che fanno passare per mistero le scoperte della scienza e viceversa): fluorescenza e fosforescenza non sono la stessa cosa, anche se spesso i due termini vengono usati indifferentemente e considerati sinonimi.
Il meccanismo con cui i due fenomeni avvengono è, in realtà, molto simile: una molecola riceve luce di una data lunghezza d’onda (e quindi di una data energia) da una sorgente naturale (il Sole, ovviamente) o artificiale (lampadine di ogni genere). Quindi, attraverso un meccanismo legato al decadimento energetico degli elettroni, riemette luce a una lunghezza d’onda maggiore (e quindi a energia minore). La molecola fluorescente (non tutte le molecole lo sono) riemette in tempi molto brevi la radiazione luminosa, perché gli elettroni – che avevano aumentato la propria energia – decadono subito al livello a cui si trovano quando la molecola non è eccitata. La fosforescenza è un meccanismo simile, ma non identico: la differenza dal punto di vista della Chimica Fisica è una transizione elettronica singoletto-tripletto (su cui non mi dilungo..) che ha tra le tante la caratteristica di essere più lenta di quanto accade nella fluorescenza: all’atto pratico la fosforescenza dura anche quando è cessata la radiazione incidente (quella del sole o della lampadina). Ecco perché le nostre stelline brillano al buio autonomamente (o, meglio, senza ricevere più luce) aiutando i sogni dei nostri bambini e, di conseguenza (almeno si spera), i sonni dei loro genitori (che sarebbe come dire i nostri).

[Ugo Finardi – Chimico, ricercatore CNR]

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