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spèttro

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Lessico

sm. [sec. XVI; latino spectrum, visione, da specĕre, guardare].

1) Fantasma, larva; ombra che appare sotto forma di persona defunta: credere agli ; per estensione: essere, sembrare uno , di persona assai magra ed emaciata. Fig., spauracchio, minaccia, pericolo incombente, incubo: lo della miseria, di una grave epidemia, della guerra atomica.

2) In fisica, distribuzione dell'intensità di una radiazione elettromagnetica, acustica, corpuscolare, in funzione della frequenza, o dell'energia, o di qualche altra grandezza a esse collegata. Secondo la radiazione e il fenomeno che si considera, il termine riceve delle specificazioni: spettro elettromagnetico, acustico, solare, di assorbimento, di emissione, ecc. Per estensione, grafico che rappresenta la distribuzione di una determinata grandezza o proprietà (energia, velocità, massa ecc.) caratteristiche di un fenomeno fisico, in funzione dell'intensità.

3) In meteorologia, del Brocken, fenomeno di diffrazione atmosferica presentato dall'ombra di un oggetto o di una persona, proiettata dai raggi solari sopra un banco di nebbia o una nube, che appare circondata da un'aureola luminosa. Il fenomeno è stato segnalato per la prima volta sul monte Brocken, ma si osserva ora di frequente in aereo durante il volo sopra un mare di nubi su cui viene proiettata l'ombra dei velivolo; analogo fenomeno si presenta in concomitanza di emissioni vulcaniche.

4) Nelle telecomunicazioni, di modulazione, insieme di segnali di diversa frequenza, ampiezza e fase prodotti nella modulazione di un'onda portante da parte di un segnale.

Ottica

Lo spettro, insieme delle radiazioni elettromagnetiche emesse da una sostanza, si dice , continuo o , discreto (a righe o a bande) secondo che siano presenti tutte le lunghezze d'onda o soltanto alcune (vedi spettroscopia). Gli strumenti utilizzati per osservare gli spettri sono detti spettroscopi. Le sostanze liquide e solide eccitate emettono uno spettro continuo; le sostanze allo stato di vapore emettono uno spettro a righe se hanno una struttura molecolare monoatomica, uno spettro a bande se hanno struttura molecolare poliatomica. Gli spettri di emissione delle sostanze allo stato di vapore sono tutti diversi tra di loro e pertanto lo studio di tali spettri costituisce un potente metodo di analisi chimica; la precisione con cui le analisi possono essere fatte è infatti straordinaria. I metodi di eccitazione provocano un forte aumento di temperatura, per cui la maggior parte di sostanze a struttura molecolare poliatomica si dissocia prima di raggiungere la temperatura alla quale possono essere emesse le radiazioni che ne costituirebbero lo spettro; lo spettro che si ottiene è perciò solo quello dei vari atomi di cui erano composte le molecole. Se si vuole effettuare l'analisi spettroscopica di queste sostanze è necessario ricorrere agli spettri di assorbimento con metodi che costituiscono l'oggetto della spettrofotometria. I metodi seguiti per eccitare le varie sostanze affinché emettano il loro spettro caratteristico vengono divisi in tre gruppi: eccitazione alla fiamma, eccitazione ad arco, eccitazione a scintilla; gli spettri che si ottengono vengono detti rispettivamente di fiamma, d'arco, di scintilla. Lo di fiamma si ottiene introducendo nella fiamma di un becco di Bunsen con un filo di platino un po' della sostanza in esame in modo da farla evaporare. Nell'evaporazione i livelli energetici più esterni risultano eccitati e nel tornare allo stato fondamentale gli atomi in esame emettono quelle radiazioni che ne costituiscono lo spettro caratteristico. Solo un ristretto numero di sostanze, tuttavia, quali il sodio, il calcio, il cadmio e il bario, possono venire eccitate in questo modo; per le altre sostanze bisogna ricorrere a un diverso mezzo di eccitazione. Lo d'arco si ottiene innescando un arco elettrico tra due elettrodi fatti della sostanza da analizzare. Se questa non è metallica o non se ne dispone in quantità sufficiente, si può innescare l'arco tra due elettrodi di grafite purissima che la contengano in un apposito foro. La temperatura dell'arco è molto elevata e con esso si possono praticamente eccitare tutte le sostanze. Lo di scintilla si ottiene provocando una scarica elettrica tra due elettrodi; la scintilla viene prodotta da una tensione alternata di frequenza e intensità elevate, al contrario dell'arco che viene ottenuto con tensioni continue e non elevate. L'eccitazione a scintilla viene usata per ottenere spettri di gas per mezzo di tubi di Plücker-Geissler.

Fisica nucleare

Lo di massa è la distribuzione delle masse di una determinata radiazione corpuscolare. Il suo studio è oggetto della spettroscopia di massa. alfa è la distribuzione d'energia delle particelle alfa emesse da un radiatore di particelle alfa. Spesso i radiatori di particelle alfa emettono più gruppi di particelle che, di volta in volta, posseggono un'energia nettamente definita. In un diagramma che esprima l'intensità di radiazione in funzione dell'energia ognuno di questi gruppi è rappresentato da una riga, riga alfa, per cui si ottiene un'immagine simile a uno spettro ottico a righe. Se, dopo la disintegrazione di un dato nucleo, il nuovo nucleo sussiste nello stato fondamentale, le particelle emesse presentano la massima energia (righe dello spettro a più alta energia). Se il nucleo si trova invece in uno stato eccitato, a esso corrisponde nello spettro una riga di bassa energia. § beta è la distribuzione d'energia delle particelle beta emesse da un radiatore beta. Contrariamente allo spettro alfa che è uno spettro a righe puro, lo spettro beta di un radiatore beta è uno spettro continuo. Gli elettroni o i positroni derivanti dalla disintegrazione non hanno un'energia unitaria, ma si ripartiscono con continuità fino a una determinata energia limite nei diversi campi energetici. Poiché nella disintegrazione beta il nucleo subisce una transizione caratterizzata da stati ben determinati di energia iniziale e finale, sembrerebbe si debba ammettere che la differenza di energia passi alla particella beta emessa. Questo è però incompatibile con l'esistenza di uno spettro continuo. Per spiegare il fenomeno senza contraddire il principio di conservazione dell'energia, E. Fermi, nel 1934, ipotizzò che insieme alla particella beta venisse emessa una particella ancora sconosciuta, il neutrino, il quale portasse con sé la differenza di energia tra l'energia della particella beta e l'energia limite. Poiché la suddivisione dell'energia di disintegrazione tra particelle beta e neutrino può assumere valori diversi, lo spettro beta, e con esso naturalmente lo spettro del neutrino, è continuo. § gamma è la distribuzione energetica dei raggi gamma emessi da un preparato radioattivo. Si distingue lo spettro gamma continuo generato dalla radiazione di frenamento (Bremsstrahlung) delle particelle beta dallo spettro nucleare, o spettro di emissione nucleare, che rappresenta uno spettro a righe e deriva dalla transizione di nuclei da livelli energetici alti a livelli energetici più bassi. Dallo spettro gamma nucleare si può risalire al livello energetico del nucleo.

Bibliografia

G.-L. Clark, Encyclopedia of Spectroscopy, New York, 1960; G. R. Harrison, C. Lord, Practical Spectroscopy, New York, 1965; P. Fleury, J. P. Mathieu, La luce, Bologna, 1968; A. G. Kuhn, Atomic Spectra, New York,1969; C. R. Cowley, The Theory of Stellar Spectra, New York, 1970; F. A. Jenkin, H. E. White, Ottica, Milano, 1972; V. Ronchi, Storia della tecnica ottica, Firenze, 1972; idem, La fisica di Berkeley, Bologna, 1972; Autori Vari, Future Trends in Spectroscopy, Roma, 1989.