biblio toscana

Un alone (dal latino halōs "cerchio intorno al Sole", a sua volta dal greco ἅλως hálōs) chiamato anche arco di ghiaccio, nimbo o aureola è un anello di luce che circonda un astro. Gli aloni sono fenomeni ottici che appaiono vicini o attorno al Sole o alla Luna e a volte attorno ad altre forti sorgenti luminose come le luci stradali; l'alone stesso è di colore bianco intenso, con una sfumatura rossastra all'interno e violetta all'esterno; l'area di cielo interna all'alone è generalmente più scura di quella esterna. Gli aloni sono per la maggior parte causati da cristalli di ghiaccio nei freddi cirri ad altitudini di 5–10 km nella parte superiore della troposfera. La luce viene riflessa e rifratta dai cristalli di ghiaccio e potrebbe dividersi nei colori di base a causa della dispersione ottica, similmente agli arcobaleni. I due tipi fondamentali sono l'alone di 22° e l'alone di 46°. I vari tipi di alone sono dovuti alla forma particolare e all'orientamento dei cristalli di ghiaccio costituenti la nube. Quello dell'alone è un fenomeno simile all'arcobaleno eccetto per il fatto che viene formato dalla rifrazione della luce solare attraverso i cristalli di ghiaccio sospesi nelle nuvole al posto delle gocce di pioggia o ad altra acqua liquida sospesa nel cielo. Generalmente appaiono come sezioni di arco in confronto a cerchi completi. Le sezioni più luminose solitamente appaiono sopra, sotto e lateralmente al Sole. Gli aloni di ghiaccio provocati da cristalli di ghiaccio molto piccoli sono di un solo colore, poiché la diffrazione mescola assieme i colori. Fenomeni atmosferici come gli aloni sono stati usati come metodi empirici di previsione meteorologica prima che fosse sviluppata la meteorologia; generalmente, essendo collegati ai cirri, indicano l'arrivo di un fronte caldo e quindi di piogge; in inverno, in caso di nebbia, un alone può indicare che nella nebbia sono presenti cristalli di ghiaccio e quindi che di notte si possa gelare. In effetti, in situazioni meteorologiche di freddo molto intenso, gli aloni ottici vengono formati dai cristalli vicini al livello del terreno (definiti "polvere di diamante"). I cristalli si comportano come gioielli, riflettendo e rifrangendo la luce solare tra le loro facce, emettendo lance di luce in direzioni particolari. Un disco di diffrazione o disco di Airy ha un aspetto simile, ma è un disco, anziché un anello, e ha un bordo rosso al suo interno. Le sue dimensioni dipendono dalla dimensione delle particelle di ghiaccio o acqua che lo provocano. Sono anche conosciuti come corone, ma non sono da confondere con il flusso sottile di gas che emette il Sole per formare la sua corona solare.

Con la transizione di fase dallo stato liquido a quello solido, l'acqua tende a configurarsi in cristalli di ghiaccio, vale a dire in formazioni la cui struttura spaziale mostra una disposizione ordinata rigida e regolare, osservabile a varie scale dimensionali. A livello molecolare, l'acqua in fase solida (ghiaccio) può assumere una vasta gamma di forme, sia stabili sia metastabili, cristalline o amorfe, con una varietà e ampiezza che non si riscontra in nessun altro materiale. Si conoscono circa una ventina di forme assunte nel processo di cristallizzazione, due solo delle quali si osservano nelle condizioni ambientali della biosfera (una delle quali, quella a simmetria esagonale, risulta la forma dominante e quasi esclusiva, se si eccettuano occasionali eccezioni in alta atmosfera), mentre tutte le altre sono ottenute in particolari condizioni ricreate in laboratorio. Si è anche ipotizzata l'esistenza di ulteriori forme cristalline che, sebbene non osservate in natura né prodotte in laboratorio, sono ritenute possibili (o almeno non impossibili) sulla base dei risultati di simulazioni al computer tramite modelli matematici molecolari. L'utilità pratica di tali forme di ghiaccio dipende, ovviamente, dal confronto con i dati sperimentali e dalla loro ottenibilità in laboratorio. Tra gli stati cristallini ipotetici e immaginati, ve n'è anche uno che ha sola consistenza letteraria, il Ghiaccio-nove (da non confondere con il ghiaccio IX), un espediente narrativo creato da Kurt Vonnegut, la cui eventuale fattibilità in laboratorio, esclusa dagli studiosi, potrebbe metterebbe in mano, a un ipotetico scienziato pazzo, il potere di distruggere l'intera antroposfera, ghiacciandola per intero. Su scale macroscopica, numerose sono le forme osservabili nella biosfera, spesso connotate da affascinanti simmetrie (com'è il caso, ad esempio, delle geometrie frattali dei fiocchi di neve): tra queste forme macroscopiche vi sono le colonne esagonali, le placche esagonali, le dendriti cristalline, gli aghi, e la polvere di diamante. L'interazione dei cristalli di ghiaccio con la radiazione elettromagnetica nell'atmosfera è all'origine di particolari fenomeni ottici conosciuti e indagati fin dall'antichità.

L'ametista è una varietà violacea di quarzo, spesso associata a rocce basaltiche subalcaline, sin dal 3000 a.C., in Egitto, Sudafrica e in Mesopotamia, una delle gemme più utilizzate per la creazione di gioielli, sigilli e intagli. Il termine deriva dal greco améthystos che significa "non ebbro".