38. La luce trasporta energia. — Nell’esperienza del § 35 riceviamo il fascio di luce solare sul bulbo affumicato di un termometro sensibile; si avrà l’assorbimento della luce, e insieme si constaterà un riscaldamento del termometro. Adunque la luce, nell’estinguersi, sviluppa calore, e trasporta perciò energia.

Noi avevamo già riferito, del resto, che dal Sole giunge a noi una rilevante quantità di energia, convertibile in calore nei corpi assorbenti la irradiazione solare.

Misurando con opportune cautele l’energia totale di un fascio di luce, cioè il calore svolto nell’unità di tempo per il suo assorbimento completo, e l’energia dei fasci riflesso, rifratto e diffuso da una superficie qualsiasi, si è constatato, come richiede il principio della conservazione dell’energia, che l’energia incidente è eguale alla somma delle energie riflessa, rifratta, diffusa e assorbita dal corpo.

D’altra parte se si vuole che un corpo emetta luce in modo continuo, occorre restituirgli tutta la energia che si ritrova poi nella luce emessa. Ciò avviene, per es., nelle lampade elettriche in virtù dello sviluppo continuo di calore che ha luogo nel filamento da parte della corrente elettrica che l’attraversa, e ne conserva costante la temperatura, malgrado l’irradiazione; che se si interrompe la corrente, la temperatura del filamento si abbassa tosto fino alla temperatura dell’ambiente.

Ma se noi riduciamo la produzione di calore nel filo, in modo da non fargli oltrepassare la temperatura di 400°, dell’energia sarà ancora irradiata, sotto forma di raggi invisibili, che, come vedremo, si riflettono, si rifrangono e si diffondono, seguendo le stesse leggi geometriche dei raggi luminosi, dai quali non li distingue che la loro invisibilità; e che possono egualmente venire studiati sostituendo all’occhio un ricevitore termometrico abbastanza sensibile.

Vedremo pure che in un fascio di luce bianca, come quella proveniente dal Sole, o dal becco Auer, o da una lampada elettrica, si trovano commisti ai raggi luminosi dei raggi invisibili, i quali prendono una parte notevole nel riscaldamento del bulbo del termometro, che li assorbe tutti; ma riconosceremo pure che i raggi visibili son anch’essi capaci di sviluppare calore, quando siano assorbiti da un corpo.