Corso di Laurea Magistrale in: 

Restauro, Conservazione e Valorizzazione dei Beni Architettonici e Ambientali 

(classe LM 10) 

 

 

 

DISPENSA di METODI SPETTROSCOPICI 

(C.F.U. 2)  (s.s.d. FIS/07) 

Laboratorio: RESTLAB 

 

 

 

 

 

 

 

A cura di: Ing. Luciano A. Scarpino 

 

INDICE 

 

I ‐ L’archeometria e le scienze applicate alla conservazione  

Le  metodologie  scientifiche  ed  il  Patrimonio  Culturale  ed  Artistico:  le 

applicazioni delle  scienze esatte nel  campo dello  studio,  della Conservazione e 

del Restauro dei Beni Culturali. 

 

II ‐ La luminescenza  

 

III ‐ Colorimetria  

Riflessione e diffusione della luce. Teoria del colore. Standard CIE.  

Misura del colore e spazi colorimetrici. Differenze cromatiche.  

Misure spettrofotometriche e strumentazione per misure di colore.  

  

IV ‐ La spettrometria Raman  

Interazione luce‐materia. Scattering della luce. Teoria dell’effetto Raman  

Spettroscopia Raman e di fluorescenza. Strumentazione e misure sperimentali.  

Applicazioni al Patrimonio Culturale.  

 

BIBLIOGRAFIA 

 

I ‐ INTRODUZIONE  

Ogni opera d’arte è costituita da materia e quando si parla dell’applicazione della 

Fisica,  o più  in generale delle Scienze esatte,  ai Beni Culturali  si  fa  riferimento 

all’approccio  metodologico  scientifico  proprio  di  tali  discipline  applicato  alla 

conoscenza  dei  materiali  costituenti  le  opere  d’arte.  Ogni  dato,  ottenuto 

applicando una qualunque metodologia  che abbia  alla base un principio  fisico, 

sarà quindi sempre ripetibile e riproducibile, e ad esso sarà sempre associato il 

relativo errore. 

È  possibile  distinguere  tra  metodologie  che  consentono  la  conoscenza  e  la 

diagnosi  dell’opera  in  esame  e metodologie  di  intervento.  L’applicazione  delle 

prime permette di studiare i materiali costituenti il Bene, le loro proprietà ed il 

loro  eventuale  degrado,  le  metodologie  appartenenti  al  secondo  gruppo 

agiscono invece direttamente sull’opera e sul suo contesto ambientale. Oltre che 

dagli  scopi  per  i  quali  si  fa  ricorso  alla  Fisica,  la  scelta  della  metodologia  da 

applicare  dipende  dal  materiale  costituente  l’opera,  esistono  infatti  tecniche 

specifiche  a  seconda  che  l’oggetto  dello  studio  sia  costituito  da  ceramica  e 

terracotta, marmi, dipinti ed affreschi, vetri e mosaici, ossa e conchiglie, legno e 

carta o metalli e leghe.  

Considerando  i  fini  principali  di  tale  approccio  metodologico  scientifico,  è 

possibile differenziare le varie metodologie, come di seguito indicato, a seconda 

del tipo di risposta che permettono di ottenere distinguendo:  

• la definizione di provenienza dei materiali culturali e quindi dei relativi flussi 

di commercio e scambio sia delle materie prime che del prodotto finito;  

•  l’individuazione  e  l’interpretazione  delle  antiche  tecnologie  e  dei  livelli  di 

capacità umane in un dato periodo;  

• la misura dell’età dei materiali o dei livelli stratigrafici di ritrovamento e quindi 

la collocazione dei materiali e delle strutture nella storia;  

•  la  diagnosi  del  grado  di  deterioramento  e  delle  relazioni  con  l’ambiente 

circostante ed i parametri climatici.  

Punto fondamentale nel campo della Fisica applicata ai Beni Culturali riguarda la 

necessità  della  realizzazione  di  una  collaborazione  costruttiva  e  fondata  sul 

rispetto delle rispettive competenze con gli utenti delle metodologie scientifiche. 

L’utenza  è  infatti  costituita  da  professionisti  aventi  formazione  di  base  ed 

approcci generalmente molto diversi da quelli degli specialisti del settore della 

Fisica applicata ai Beni Culturali. 

Il passo  iniziale  consiste nell’individuazione della precisa domanda che porta  i 

primi a rivolgersi ai colleghi fisici e conseguentemente alla definizione del tipo di 

risposta  ottenibile,  soprattutto  in  termini  di  precisione  del  dato  finale,  con 

l’applicazione  della  metodologia  ritenuta  da  entrambi  più  adeguata  per  il 

particolare oggetto di studio. 

L’utenza  è  essenzialmente  costituita  da  collezionisti,  operatori  di  case  d’asta  e 

musei per quanto riguarda le autenticazioni e le scoperte di falsi, da archeologi, 

architetti, storici dell’arte, etc., per la conoscenza dell’opera allo scopo di chiarire 

dubbi di attribuzione, provenienza, cronologia e per ottenere informazioni sulla 

tecnica  impiegata  dall’autore,  e  da  restauratori  e  conservatori,  maggiormente 

interessati alla definizione dello stato di degrado e dell’influenza su questo dei 

parametri ambientali  e all’individuazione dei materiali  costituenti per  la  scelta 

degli interventi di restauro. 

La  Fisica  applicata  alle  opere  d’arte  o  comunque  ai  materiali  di  interesse 

archeologico e storico‐artistico, permette di rispondere a domande del tipo:  

•  “Come,  dove?”  attraverso  metodologie  definite  di  caratterizzazione  che 

risolvono  problemi  riguardanti  l’origine  e  la  provenienza  dell’opera  o  del 

materiale costituente;  

•  “Quando?”  attraverso  metodologie  di  datazione  che  oltre  a  collocare 

temporalmente  l’opera  permettono  l’accesso  ai  processi  evolutivi  di  epoche 

specifiche;  

•  “Quale  intervento?”  attraverso  metodologie  tipiche  della  conservazione  e 

restauro  i  cui  scopi  principali  sono  la  fruizione  e  la  valorizzazione  del  Bene 

oggetto dello studio attraverso tecniche che agiscano direttamente sull’opera o 

sull’ambiente circostante. 

Qualora  si  volesse  classificare  il  campo  della  Fisica  che  maggiormente  trova 

applicazioni nello studio dei Beni Culturali, ci si trova davanti all’impossibilità di 

una risposta oggettiva. Le numerose metodologie che trovano simili applicazioni 

hanno infatti alla base principi fisici provenienti dal campo della Fisica Nucleare, 

come ad esempio la radioattività e la legge del decadimento per la metodologia 

di  datazione  del  radiocarbonio,  dal  campo  della  Fisica  Atomica,  come  le 

principali metodologie di caratterizzazione quali la Fluorescenza dei Raggi X, la 

Proton  Induced X‐ray Emission o PIXE,  etc.,  per non parlare delle  applicazioni 

della  Fisica  dei  Solidi,  che  è  alla  base  di  metodologie  di  datazione  e 

caratterizzazione basate sul fenomeno della luminescenza termicamente (TL) ed 

otticamente (OSL) stimolata e della risonanza paramagnetica elettronica o EPR, 

ma in ogni caso esistono delle differenze notevoli con le applicazioni di routine. 

La  verità  è  che,  pur  basandosi  sull’applicazione di  principi  fisici  alle  opere del 

patrimonio culturale e del loro contesto di ritrovamento, l’approccio è talmente 

peculiare  da  poter  parlare  esclusivamente  di  Fisica  applicata  ai  Beni  Culturali, 

lasciando eventuali classificazioni a scopi esclusivamente didattici. 

 

1.1 ‐ LE METODOLOGIE DI ANALISI  

Il  primo  concetto  che  deve  essere  chiarito  quando  si  parla  di  metodologie 

scientifiche  applicate  ai  Beni  Culturali,  riguarda  la  caratteristica  della 

distruttività di queste ultime. Esse possono essere infatti distinte in metodologie 

non distruttive, para distruttive e distruttive a seconda che non richiedano alcun 

prelevamento di materiale dall’opera, che richiedano prelevamenti di campione 

che  non  vengono  distrutti  e  sono  quindi  riutilizzabili,  oppure  che  richiedono 

prelevamenti di campione che non possono più essere riutilizzati.  

Un’ulteriore distinzione riguarda le metodologie distruttive, esse infatti possono 

essere distruttive del materiale prelevato, casi in cui il campione viene distrutto 

durante  le  procedure  di  misura  e/o  analisi,  o  distruttive  del  segnale  quando, 

anche  in  assenza  di  distruzione  del  materiale  analizzato,  il  dato  di  interesse 

viene  perso  durante  l’applicazione  della  tecnica  in  questione.  Un  esempio  del 

primo caso  riguarda  la preparazione delle  sezioni  sottili nel  caso di  ceramiche 

per osservazioni in microscopia ottica ed elettronica, tipico esempio del secondo 

caso  è  la  datazione mediante  luminescenza  stimolata.  È  comunque  opportuno 

sottolineare  che  nel  caso  di  metodologie  che  richiedono  il  prelevamento  di 

materiale, si tratta sempre di microprelevamenti che tengono sempre conto del 

fatto che l’oggetto di analisi sia un’opera d’arte e che quindi cercano di limitare 

al  massimo  gli  eventuali  danneggiamenti.  Il  caso  ideale  in  questo  senso  è 

rappresentato  dalle  metodologie  non  distruttive  ma  è  bene  ricordare  che  la 

qualità e la precisione del dato con esse ottenibili sono, nella maggior parte dei 

casi,  inferiori  a  quelle  di  metodologie,  applicabili  agli  stessi  campioni  ma  che 

richiedono  il  prelevamento di  una piccola quantità di materiale.  In  alcuni  casi, 

inoltre, tecniche ritenute non distruttive, perché non richiedono prelevamenti di 

materiale, si sono rivelate a lungo termine dannose per l’opera.  

 

1.2 ‐ LE METODOLOGIE DI DATAZIONE 

I metodi di datazione si distinguono  in relativi ed assoluti.  Il  risultato ottenuto 

con una metodologia di datazione relativa non fornisce una data ma consente il 

confronto  di  età  tra  oggetti  e  la  realizzazione  di  una  eventuale  sequenza 

cronologica.  Con  una  metodologia  di  datazione  assoluta  si  ottiene  invece  una 

data  assoluta  (con  la  relativa  indeterminazione)  associabile  ad  un  particolare 

momento  della  “vita”  dell’oggetto,  la  morte  dell’individuo  nel  caso  del 

radiocarbonio  o  la  cottura  in  forno  del  manufatto  per  la  termoluminescenza, 

solo  per  citare  alcuni  esempi.  La  scelta  del  metodo  di  datazione  da  applicare 

dipende  dal  materiale  in  esame,  dai  limiti  e  dalla  precisione  necessaria  e  dal 

range  di  età  cui  dà  accesso  ogni  metodologia.  La  figura  1.1  riporta,  per  i 

principali materiali  di  interesse  storico‐artistico,  in  corrispondenza dei metodi 

di datazione più diffusi la possibilità o meno di applicazione di questi ultimi. La 

figura 1.2  illustra, per gli  stessi metodi di datazione,  il  range di età databile da 

ognuno. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 1.1 ‐ Applicabilità dei metodi di datazione ai materiali di  interesse storico‐

artistico 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig.  1.2  ‐  Range  di  età  databili  con  i  metodi  di  datazione  precedentemente 

indicati. 

 

 

1.3 – LE METODOLOGIE DI CARATTERIZZAZIONE  

Dall’applicazione  di  tali  metodologie  si  ottengono  dati  riguardanti  la 

composizione dei materiali di interesse in termini morfologici e strutturali, come 

ad  esempio  con  la microscopia  ottica  ed  elettronica,  in  termini  cristallografici, 

con  tecniche  quali  la  diffrazione  dei  raggi  X,  la  spettroscopia  Raman  e  la 

catodoluminescenza,  e  soprattutto  dati  riguardanti  la  composizione  chimica 

elementare  con  metodologie  quali  la  fluorescenza  dei  raggi  X,  l’attivazione 

neutronica  e  la  spettroscopia  di  massa.  In  quest’ultimo  caso  si  distingue  tra 

tecniche che permettono l’accesso ai soli elementi maggiori (quantità dell’ordine 

del %), o anche agli elementi minori (quantità dell’ordine delle centinaia di parti 

per milione, ppm) o soprattutto agli elementi in tracce (quantità dell’ordine del 

ppm). 

I  dati  ottenuti  vengono  soprattutto  utilizzati  per  risolvere  problemi  legati 

all’origine  di  un  determinato  campione,  come  l’individuazione  del  luogo  di 

ritrovamento  dei  materiali  costituenti  (ad  esempio  l’argilla  nel  caso  delle 

ceramiche)  ed  alla  loro  provenienza,  intesa  come  luogo  di  produzione  del 

prodotto finito. Dati entrambi fondamentali per individuare le relazioni sociali e 

gli scambi commerciali tra le popolazioni del passato.  

Per giungere a tali conclusioni è fondamentale la fase di analisi statistica dei dati. 

Attraverso  opportune  procedure,  prima  fra  tutte  l’analisi  a  cluster  (cluster 

analysis), è infatti possibile costituire dei gruppi di riferimento che consentano, 

attraverso  il  confronto  della  composizione  di  un  oggetto  di  provenienza 

incognita  con  la  gamma  di  composizione  di  gruppi  di  provenienza  nota, 

l’individuazione di una patria per tale oggetto. 

 Non  meno  importante  in  questo  contesto  la  ricerca  di  marker,  cioè  di  un 

minerale,  un  fossile,  una  roccia  presenti  nel  campione  in  esame  che  siano 

caratteristici di un determinato sito o di una determinata regione o, al contrario, 

che permetta di escludere come possibile patria alcune regioni  in cui esso non 

esiste. 

 

1.4 ‐ LE METODOLOGIE PER LA CARATTERIZZAZIONE ED IL RESTAURO  

Le  metodologie  che  appartengono  a  quest’ultima  categoria  permettono 

innanzitutto  l’analisi  dello  stato di  degrado di  un’opera  attraverso  controlli  ad 

intervalli  temporali  stabiliti,  con metodologie  quali  la  colorimetria,  applicabile 

soprattutto  a  dipinti  e  pigmenti  pittorici,  vetri  e  mosaici,  opere  mobili  ed 

immobili  decorate,  e  l’imaging  multispettrale,  applicabile  essenzialmente  a 

dipinti  su  tavola  e  tela  ed  affreschi.  Con  l’imaging  multispettrale  è  anche 

possibile  ottenere  una  migliore  conoscenza  delle  opere  attraverso 

l’individuazione  delle  tecniche  utilizzate  e  di  pentimenti  e  disegni  preparatori 

dell’autore.  

In  questo  tipo  di  applicazioni  è  di  fondamentale  importanza  la  misura  di 

parametri  climatici  e  microclimatici,  quali  temperatura,  umidità,  condizioni  e 

qualità di illuminamento, e soprattutto l’individuazione dell’eventuale relazione 

tra  tali  grandezze  e  le  loro  variazioni  e  le  possibili  modificazioni  delle 

caratteristiche dei materiali costituenti l’opera in esame. 

Metodologie  tipiche  dell’illuminotecnica  e  della  radiometria  sono  quelle 

maggiormente utilizzate a questi scopi. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II ‐ FENOMENI DI LUMINESCENZA 

2.1 ‐ Trattazione teorica  

La  luminescenza  è  quel  fenomeno  per  cui,  le  transizioni  radiative  di  cariche, 

dagli  stati  eccitati  a  quelli  a  minore  energia,  avvengono  con  emissione  di 

radiazione  elettromagnetica  nella  regione  visibile  dello  spettro  o  in  quelle  ad 

essa vicine (infrarosso e ultravioletto). 

Si  distingue  la  luminescenza  naturale  dovuta  all’emissione  spontanea  di 

radiazione  elettromagnetica  da  quella  stimolata,  nella  quale  l’emissione  è 

favorita  o  permessa  da  cause  esterne  che  hanno  come  effetto  apparente  la 

diminuzione dei tempi di permanenza degli elettroni negli stati coinvolti.  

I vari  fenomeni di  luminescenza prendono  il nome dal  tipo di radiazione usata 

per  eccitare  l’emissione.  Si  hanno  così  la  fotoluminescenza  (eccitazione 

mediante  radiazione  ottica  o  ultravioletta),  la  radioluminescenza  (eccitazione 

mediante  radiazioni  nucleari,  cioè  raggi  γ,  particelle  β,  raggi  X,  etc.)  e  la 

catodoluminescenza (eccitazione mediante fasci elettronici).  

Oltre  all’eccitazione  tramite  radiazione,  la  luminescenza  può  anche  essere 

generata  da  energia  chimica  (chemiluminescenza),  energia  meccanica 

(triboluminescenza), energia elettrica (elettroluminescenza), energia biochimica 

(bioluminescenza) ed anche onde sonore (sonoluminescenza).  

L’emissione  di  luce  avviene  dopo  un  tempo  caratteristico  τc  dall’assorbimento 

della  radiazione  e  questo  parametro  permette  di  distinguere,  nel  processo  di 

luminescenza, tra la fluorescenza in cui τc<10‐8 s e la fosforescenza in cui τc>10‐8 

s. 

La  fluorescenza  viene  considerata  come  quell’emissione  che  avviene 

simultaneamente  all’assorbimento  della  radiazione  e  che  cessa  al  cessare 

dell’eccitazione (Fig. 2.1). La fosforescenza è invece caratterizzata da un ritardo 

tra  l’assorbimento della radiazione ed  il  tempo tmax necessario per raggiungere 

l’intensità massima. La fosforescenza, inoltre, continua per un certo tempo dopo 

che l’eccitazione è stata rimossa. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig.  2.1  ‐  Relazione  tra  assorbimento  della  radiazione  ed  emissioni  di  fluorescenza, fosforescenza e termoluminescenza. T0 è la temperatura alla quale avviene l'irraggiamento; β 

è la rate di riscaldamento; tr è l'istante di tempo in cui termina l'irraggiamento e comincia il 

decadimento della fosforescenza. 

 

In  generale,  la  luminescenza  viene  spiegata  considerando  che  l’energia  della 

radiazione incidente viene trasferita agli elettroni del solido che vengono eccitati 

da  uno  stato  fondamentale  f  ad  uno  eccitato  e  (transizione  [1]  in  Fig.  2.2  (a)). 

L’emissione di un fotone luminescente si ha quando un elettrone eccitato ritorna 

nel  suo  stato  fondamentale  (transizione  [2]).  Allora,  per  la  fluorescenza,  il 

ritardo  tra  la  transizione  [1]  e  la  transizione  [2]  è  minore  di  10‐8  s  e  questo 

processo  è  indipendente  dalla  temperatura.  Nel  caso  della  fosforescenza  il 

diagramma  dei  livelli  energetici  viene  modificato  dalla  presenza  di  un  livello 

metastabile m nella banda proibita tra e ed f (Fig. 2.2 (b)). Un elettrone eccitato 

da f ad e può ora essere intrappolato in m dove può rimanere fino a quando non 

riceve un’energia E  sufficiente  per  farlo  tornare  in e;  da  qui  può  avvenire  una 

transizione verso f con emissione di luce.  

  

  

  

  

 

Fig. 2.2 ‐ Transizioni energetiche coinvolte nella produzione della (a) fluorescenza e della (b) 

fosforescenza. 

 

Il  ritardo  osservato  nella  fosforescenza  corrisponde  al  tempo  che  l’elettrone 

trascorre nella trappola per elettroni m. Con argomenti di termodinamica si può 

mostrare che la vita media trascorsa nella trappola alla temperatura T è data da: 

 

Dove  s  è  una  costante  ed  E  la  differenza  di  energia  tra  m  ed  e  (chiamata 

profondità  di  trappola);  k  è  la  costante  di  Boltzmann.  Il  processo  di 

fosforescenza ha quindi una dipendenza esponenziale dalla temperatura.  

 

 

 

III COLORIMETRIA 

3.1 ‐ Il colore e la sua misura  

3.1.1 ‐ Cos’e il colore  

Il  colore  è  una  proprietà  fisica  degli  oggetti  (così  come  il  loro  peso  o  il  loro 

volume)  che  viene misurata  tramite  il  fattore  di  riflettanza  spettrale. Questa  è 

una  definizione  fisica  che  si  basa  sull’obiettiva  proprietà  dei  materiali  di 

riflettere, trasmettere e diffondere in modo diverso le varie radiazioni luminose 

che  li  investono.  Tale  definizione  di  colore  è  adeguata  solo  se  una  superficie 

colorata  viene  osservata  sempre  e  soltanto  a  ben  definite  condizioni  di 

osservazione, pertanto, dal momento che il colore dipende sia dalle proprietà dei 

materiali da osservare che dalle proprietà delle sorgenti di  luce che  li  irradia e 

dalle  condizioni  di  osservazione    è  necessario  tenere  conto  di  tutte  queste 

proprietà per dare una definizione corretta di colore. 

 Ciò che noi vediamo è la materia, quando emette luce, o il frutto dell’interazione 

tra luce e materia, che ne modifica il cammino per deviazione (come nelle lenti), 

per riflessione (come negli specchi e nei materiali opachi) o per diffusione (come 

nei vetri smerigliati).  

I corpi non “autoluminosi” sono quelli che non emettono autonomamente luce e 

possono essere visti solo se  illuminati. È dunque  l’interazione tra  la radiazione 

elettromagnetica  illuminante  e  i  corpi  che  rende  questi  visibili;  essi  possono 

essere distinti in:  

•  trasparenti  (quei  corpi  che  possono  essere  attraversati  dalla  luce  senza 

diffusione);  

• traslucidi (quei corpi che, attraversati dalla luce, la diffondono);  

• opachi (quei corpi che non lasciano passare la luce).  

La  colorazione  dei  corpi  è  prevalentemente  dovuta  all’assorbimento,  il  quale 

avviene  in  particolari  sostanze  coloranti  che  possono  essere  schematicamente 

classificate in coloranti e pigmenti. I coloranti si distinguono dai pigmenti per il 

fatto che, se posti in opportuni solventi, non creano diffusione della luce, mentre 

i  pigmenti  sono  sempre  diffusori.  I  coloranti,  inoltre,  sono  generalmente 

sostanze  che  si  disciolgono  nel mezzo  o  reagiscono  chimicamente  con  questo, 

mentre i pigmenti non si disciolgono ed il corpo risulta disomogeneo.  

I coloranti acromatici sono quelli che hanno un potere assorbente non selettivo 

nelle  lunghezze  d’onda  e  possono  distinguersi  in  neri,  grigi  e  bianchi. 

Quest’ultimi  sono  anche  considerati  come  puri  diffusori  non  selettivi  nelle 

lunghezze d’onda. 

La diffusione, dovuta a parziale riflessione e rifrazione, è causata da eterogeneità 

ottiche nel corpo per variazioni nell’indice di rifrazione. 

Il  colore  dei  corpi  può  essere  dovuto  anche  a  diffrazione,  come  avviene  per  il 

colore di alcuni insetti, di certe piume e squame. 

 

3.2 ‐ La natura duplice della luce  

Dal momento che il colore dei corpi non “autoluminosi” dipende dall’interazione 

della  radiazione  elettromagnetica  visibile  con  i  corpi  è  importante  accennare 

alcune delle proprietà principali della  luce. È noto che  la  luce è una radiazione 

elettromagnetica  che  si  propaga  nello  spazio  e  nel  tempo  con  una  velocità 

dipendente dalla natura del mezzo attraversato (vedi fig. 3.1) e, se si propaga nel 

vuoto,  indipendente  dalla  velocità  dell’osservatore.  Essa  si  presenta  sia  come 

onda,  che  come  particella.  La  teoria  classica  delle  onde  elettromagnetiche  e 

quindi  la  natura  ondulatoria,  fornisce  un’adeguata  spiegazione  della 

propagazione  della  luce  e  della  sua  dispersione  per  rifrazione  o  diffrazione, 

mentre  la  natura  corpuscolare  riveste  un  ruolo  importante  nello  studio  dei 

rivelatori  di  luce,  componenti  fondamentali  degli  strumenti  fotometrici  e 

colorimetrici  e nell’assorbimento della  luce,  fenomeno che nella maggior parte 

dei casi è responsabile del colore dei corpi.  

 

 

 

 

 

 

Fig. 3.1 ‐ Onda elettromagnetica.  

 

Le  caratteristiche  ondulatorie  dell’onda  elettromagnetica  sono  esibite,  nello 

spazio  e  durante  l’interazione  con  la  materia,  su  una  scala  macroscopica.  Le 

caratteristiche  della  radiazione  come  quanto  di  energia  sono  invece  esibite 

quando  questa  interagisce  con  la materia  su  una  scala  atomica‐molecolare.  Le 

onde sono classificabili in base alla loro lunghezza d’onda e si suole considerare 

la  lunghezza  d’onda  nel  vuoto  che  è  molto  prossima  a  quella  nell’aria.  Una 

classificazione  per  lunghezze  d’onda  decrescenti  porta  a  distinguere  le  onde 

radio (usate nelle telecomunicazioni), le microonde (tipiche dei radar e dei forni 

a microonde), la radiazione infrarossa (emessa dai corpi per effetto termico), la 

radiazione visibile, la radiazione ultravioletta (UV), i raggi X e i raggi γ (fig. 3.2). 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 3.2 ‐ Lo spettro elettromagnetico.  

  

Dal momento che  le misure sperimentali riguardano misure di colore e misure 

riflettometriche  nel  visibile,  nell’infrarosso  e  nell’ultravioletto  su  dipinti  è 

importante  conoscere  che  tipo  di  interazione  avviene  tra  la  radiazione 

elettromagnetica  e  la materia  sia  su  scala macroscopica  che  su  scala  atomico‐

molecolare. 

  

3. 3 ‐ Interazione della radiazione elettromagnetica con la materia su scala  

macroscopica 

L’interazione tra luce e materia può essere classificata nel seguente modo:  

•  puro  cambiamento  della  direzione  della  luce,  come  avviene  nella  riflessione, 

nella rifrazione e nei vari casi di diffusione;  

• assorbimento della radiazione elettromagnetica, che avviene sottraendo parte 

della  radiazione  illuminante  in  modo  selettivo  in  lunghezza  d’onda  (l’energia 

sottratta  nell’assorbimento  viene  ceduta  generalmente  per  via  non  radiativa, 

cioè in forma non visibile). 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 3.3 ‐ Riflessione ed assorbimento.  

  

In  particolare,  i  due  fenomeni  che  influenzano  la  nostra  percezione  visiva  del 

colore  di  un  oggetto  sono  la  riflessione  e  la  trasmissione.  La  riflessione,  come 

schematizzato  in  figura  3.4,  può  essere  distinta  in  riflessione  speculare,  cioè 

brillantezza  della  superficie,  oppure  riflessione  diffusa,  cioè  il  vero  e  proprio 

colore. 

 

 

 

 

 

 

Fig. 3.4 ‐ Colore e brillantezza (gloss).  

 

 

3.4 ‐ Diffusione della luce  

Si  ha  diffusione  della  luce  quando  questa,  interagendo  con  la materia,  cambia 

direzione  di  propagazione  con  diversa  intensità  e  in  funzione  della  lunghezza 

d’onda.  La  causa  della  diffusione  sta  nella  disomogeneità  ottica  del  mezzo 

attraversato  dalla  luce.  Un  mezzo  è  otticamente  eterogeneo,  quando  in  esso 

l’indice di  rifrazione cambia e ciò può avere diverse cause, una delle quali è  la 

presenza di corpuscoli dispersi nel mezzo, come nel caso dei pigmenti utilizzati 

nei dipinti.  

3.5 ‐ Riflettanza e trasmittanza  

Le  proprietà  riflettive  e  trasmittive  dei  corpi  sono  caratterizzate  da  alcune 

grandezze fisiche, che si possono distinguere in due gruppi: grandezze assolute e 

grandezze  relative.  Queste  ultime  si  ottengono  dal  confronto  con  un  corpo  di 

riferimento.  

Tra le grandezze “assolute” troviamo:  

−  la riflettanza spettrale ρ(λ) di un corpo, cioè  il rapporto tra  il  flusso radiante 

riflesso Φ↑,λ e il flusso radiante incidente Φ↓,λ, in fissate condizioni geometriche 

e a fissata lunghezza d’onda λ: 

 

− la trasmittanza spettrale τ(λ,s) di un corpo di spessore s, che è il rapporto tra il 

flusso  radiante  trasmesso  Φ↓,λ(s)  e  il  flusso  radiante  incidente  Φ↓,λ(s=0)  in 

fissate  condizioni  geometriche  e  a  fissata  lunghezza  d’onda  λ  (tenendo  conto 

delle riflessioni alla superficie del corpo)  

 

Nel caso di  riflessione  totale si ha ρ(λ)=1 e τ(λ)=0.  In assenza di assorbimento 

ρ(λ)+τ(λ)=1.  La  riflettanza  e  la  trasmittanza  sono  dette  speculari  o  regolari  in 

assenza di deviazione dei raggi, dovuta a diffusione e diffrazione. Le grandezze 

relative  si  ottengono  per  confronto  col  diffusore  riflettente  (o  trasmittente) 

ideale. 

 Il  diffusore  riflettente  ideale  è  una  superficie  ideale  che  non  assorbe,  né 

trasmette, ma riflette diffusamente con una radianza uguale per tutti gli angoli di 

riflessione  e  indipendentemente  dalla  direzione  della  radiazione  incidente.  Il 

diffusore  trasmittente  ideale è un corpo  ideale che non assorbe, né riflette, ma 

trasmette  diffusamente  con  una  radianza  uguale  per  tutti  gli  angoli  di 

trasmissione e indipendentemente dalla direzione della radiazione incidente.  

In realtà è  impossibile ottenere un diffusore  ideale e quindi ci  si avvale di una 

superficie  di  riferimento  standard  la  cui  riflettanza  è  certificata.  Le  grandezze 

relative, essendo il risultato di un rapporto, vengono indicate come “fattore di“: 

−  il  fattore di riflessione spettrale R(λ) è  il  rapporto  tra  le densità spettrali del 

flusso radiante riflesso in un dato cono Ω, il cui vertice si trova sulla superficie in 

esame, e di quello riflesso nella stessa direzione dal diffusore riflettente  ideale 

ugualmente  illuminato.  Il  fattore  di  riflessione  spettrale  del  diffusore  ideale  è 

uguale a 1. 

−    il  fattore di  trasmissione spettrale T(λ) è  il  rapporto  tra  le densità   spettrali 

del flusso radiante trasmesso in un dato cono, il cui vertice si trova sul corpo in 

esame,  e  di  quello  trasmesso  nella  stessa  direzione  dal  diffusore  riflettente 

ideale  ugualmente  illuminato.  Il  fattore  di  trasmissione  spettrale  del  diffusore 

trasmittente ideale è uguale a 1. 

 

 

Il meccanismo della visione  

  

3.6 ‐ Anatomia e fisiologia dell’occhio umano  

L'occhio  è  il  nostro  strumento per  la misura del  colore  ed  è per questo  che  le 

grandezze  fotometriche  vengono  pesate  sulla  curva  di  risposta  spettrale 

dell’occhio umano ed  i  sistemi per  la misura del  colore  si basano  su di  essa. È 

perciò importante capire i processi che sono alla base della visione umana. 

L’occhio  ci  garantisce  la  visione,  trasformando  la  luce  che  lo  colpisce  in 

informazioni che, sotto forma di impulsi elettrici, arrivano al cervello. La visione 

da sola rappresenta circa  il 70% delle percezioni che  l'uomo riceve dal mondo 

esterno.  Quando  fissiamo  un  oggetto,  la  luce  che  da  esso  proviene  entra  nei 

nostri  occhi,  attraversa  una  serie  di  lenti  naturali,  che  sono  in  sequenza:  la 

cornea,  il  cristallino  ed  il  corpo  vitreo  i  quali  corrispondono  alle  lenti 

dell'obiettivo  di  una  macchina  fotografica  e  la  luce  va  ad  "impressionare"  la 

retina  (la  pellicola).  La  retina,  eccitata  dalla  luce  che  la  colpisce,  trasmette 

informazioni al cervello, inviando impulsi elettrici attraverso un cavo biologico: 

il nervo ottico. Il cervello studia e sfrutta le informazioni visive, avvalendosi di 

esse per decidere il comportamento e le reazioni dell'intero organismo.  

Nella retina avvengono i meccanismi più complessi della visione. La  luce passa 

l’intero  spessore della  retina  e  colpisce  immediatamente  i  fotorecettori,  coni  e 

bastoncelli, che costituiscono la parte più esterna della retina nervosa a contatto 

con lo strato delle cellule dell’epitelio pigmentato retinico. 

  

  

  

  

 

 

 

 

 

 

Fig. 3.5 ‐ La struttura dell’occhio umano.  

  

I processi fotochimici della visione possono essere schematizzati in due fasi: 

1.  reazione  fotochimica:  la  luce  viene  assorbita  dai  pigmenti  fotosensibili 

(iodopsina  nei  coni,  rodopsina  nei  bastoncelli)  la  quale,  scomponendosi,  dà 

origine  ad  una  reazione  chimica,  che  converte  un  segnale  luminoso  in  un 

impulso nervoso elettrico. 

2.  trasmissione  dell’impulso:  l’impulso  elettrico  viene  trasmesso  alle  cellule 

bipolari e alle cellule gangliari; esso, attraverso le loro fibre costituenti il nervo 

ottico, lascia l’occhio ed arriva al centro visivo del cervello.  

 

3.7 ‐  Visione diurna e visione notturna  

Come è stato già accennato,  i due tipi di fotorecettori, coni e bastoncelli, hanno 

funzioni diverse: i coni sono responsabili della visione diurna o fotopica, mentre 

i  bastoncelli  sono  responsabili  della  visione  notturna  o  scotopica.  La  visione 

diurna  è  caratterizzata  dalla  curva  di  efficienza  luminosa  V(λ)  che  è 

rappresentata  in  Fig.  3.6.  Questa  descrive  la  variazione  della  sensibilità 

dell’occhio per radiazioni monocromatiche di diversa lunghezza d’onda, a livelli 

fotopici (di alta illuminazione). 

  

 

 

 

 

 

 

Fig. 3.6 ‐  Funzioni di efficienza luminosa per la visione fotopica dei coni V(λ) e scotopica dei 

bastoncelli V′(λ), in funzione della lunghezza d’onda (in nm). Le funzioni sono normalizzate ai 

rispettivi massimi: 555 e 507 nm.  

 

In visione notturna non si vedono  i  colori, perché sono attivi  solo  i bastoncelli 

che contengono tutti lo stesso pigmento (la rodospina o porpora visiva) e quindi 

hanno tutti la stessa sensibilità spettrale. La capacità di vedere i colori è invece 

una proprietà della visione diurna, affidata ai coni. Vi sono, infatti, per i coni tre 

tipi diversi di pigmenti, che assorbono in percentuali diverse le radiazioni dello 

spettro e ogni cono contiene uno solo di questi pigmenti.   

Le  funzioni  che  descrivono  come  varia  l’assorbimento  dei  pigmenti  (e  di 

conseguenza  la  sensibilità  relativa  per  ogni  tipo  di  coni)  al  variare  della 

lunghezza  d’onda  coprono  regioni  dello  spettro  parzialmente  distinte,  con 

massimo di assorbimento (e quindi di sensibilità relativa), diverso per i tre tipi 

di coni.  

 

 

 

 

 

 

Fig.  3.7  ‐  Spettri  di  assorbimento  per  i  tre  tipi  di  coni  L,  M  e  S,  normalizzati  ai  rispettivi 

massimi.  

  

I  cosiddetti  coni  L  (dall’inglese  long)  hanno  una  curva  di  assorbimento,  che 

copre una regione di lunghezze d’onda medie e lunghe nello spettro visibile, con 

un massimo di assorbimento a circa 560 nm. Per i coni M (medium) la curva di 

assorbimento  si  estende  in  una  regione  di  lunghezze  d’onda  intermedie,  con 

massimo a circa 530 nm. Infine i coni S (short) hanno una curva di assorbimento 

spostata nella  regione di  lunghezze d’onda più  corte,  con massimo a  circa 420 

nm.  Come  si  nota  dalla  Fig.  3.7,  le  curve  di  assorbimento  dei  coni  L  e M  sono 

parzialmente sovrapposte, mentre quella dei coni S è largamente separata dalle 

altre due.  I  tre  tipi di  coni  vengono anche  impropriamente  chiamati  coni  rossi 

(L), coni verdi (M) e coni blu (S). 

Per  ogni  cono,  al  cambiare  della  lunghezza  d’onda  della  radiazione  incidente, 

cambia la probabilità che i fotoni siano assorbiti, come risulta dalla funzione di 

assorbimento  del  pigmento.  La  risposta  elettrica  di  ogni  cono  ha  un’ampiezza 

che dipende dal numero di fotoni assorbito, ma, a parità di numero di fotoni, non 

dipende dalla  lunghezza d’onda associata ai  fotoni.  Il  fotorecettore, quindi, non 

può dare alcuna informazione sulla qualità spettrale della radiazione assorbita: 

può solo rispondere con un segnale di maggiore o minore ampiezza, a seconda 

del numero di fotoni assorbito; concetto, che riassume il principio di univarianza 

di Rushton. In un certo senso si può dire che il singolo fotorecettore è “cieco al 

colore”.  La  possibilità  di  dare  risposte  visive  diverse  a  radiazioni  spettrali 

diverse  è  dovuta,  dunque,  alla  presenza  dei  tre  tipi  di  coni,  poiché,  quando  la 

radiazione  cromatica  incide  sulla  retina,  essa  viene  assorbita  in modo  diverso 

dai coni L, M, S e quindi li stimola in modo diverso. 

 

 

Illuminanti standard CIE ‐ Fotometria e spettrofotometria  

3.8 ‐ Sorgenti di luce  

Il colore di un corpo non autoluminoso dipende dalla radiazione che lo illumina 

e quindi differenti sorgenti luminose fanno apparire differenti i colori. La pratica 

colorimetica  pone  perciò  il  problema  di  definire  radiazioni  illuminanti  di 

interesse  colorimetrico.  Il  problema non è  semplice,  perché  in natura  esistono 

radiazioni  luminose  differenti, mutevoli  e  quindi  non  identificabili  in  una  sola 

luce riproducibile in laboratorio. Esigenze pratiche impongono di definire alcune 

radiazioni  aventi  distribuzioni  spettrali  ritenute  significative  a  cui  riferirsi.  Si 

pone  inoltre,  sia  il  problema  di  illuminare  l’opera  con  sorgenti,  che  abbiano 

temperatura  di  colore  ed  emissione  spettrale,  simili  a  quelle  delle  torce 

(Tc=2900 K) che  illuminavano  in passato  i dipinti che quello di usare sorgenti, 

per una migliore conservazione dei dipinti nei musei, la cui emissione spettrale 

sia tale da non danneggiare le opere d’arte. 

La  distribuzione  spettrale  della  radiazione  elettromagnetica,  emessa  da  ogni 

corpo, dipende dalla natura del corpo e dalla temperatura e si distingue in due 

contributi:  

1.  radiazione  emessa  per  incandescenza  e  dipendente  dalla  sola  temperatura: 

essa è detta radiazione termica o radiazione di corpo nero e non dipende dalla 

natura del corpo che la emette;  

2.  radiazione  emessa  dal  corpo  per  eccitazione  di  vario  tipo:  è  detta 

luminescenza  e  dipende  dalla  natura  del  corpo.  La  luminescenza,  molto 

schematicamente, si suddivide in: 

♦  fotoluminescenza,  se  l’eccitazione  è  dovuta  all’assorbimento  di  radiazione 

elettromagnetica,  

♦  elettroluminescenza,  se  la  luminescenza  avviene  per  passaggio  di  corrente 

(per esempio i LED),  

♦ catodoluminescenza, se la luminescenza è dovuta a bombardamento con raggi 

catodici (per esempio cinescopi televisivi), 

♦ chemioluminescenza, se la luminescenza avviene per trasformazione chimica,  

♦  luminescenza  per  scarica  nei  gas,  nei  quali  l’eccitazione  è  generata  dal 

passaggio di una corrente. 

 

3.8 ‐ Radiazione termica o di corpo nero  

Un corpo capace di emettere la sola radiazione di corpo nero è detto emettitore 

pieno  o planckiano.  

La  radiazione  emessa  da  un  corpo  per  solo  effetto  termico  entra,  al  crescere 

della  temperatura, nella  regione visibile  e  il  corpo appare prima  rosso  (∼1000 

K),  poi  giallo  (∼2000  K),  bianco  (∼6000  K)  e  infine  azzurro.  La  distribuzione spettrale  della  radiazione  di  corpo  nero  in  funzione  della  temperatura  è 

descritta dalla  formula di Planck. Questa proprietà rende  la radiazione termica 

un riferimento in radiometria e quindi in fotometria e  

in colorimetria.  

L’emittenza radiante spettrale del corpo nero è descritta dalla formula di Planck:  

 

 

 

Gli  emettitori  planckiani  non  sono  sorgenti  di  uso  pratico,  ma  le  lampade 

incandescenti  a  filamento  (generalmente  di  tungsteno),  percorso  da  corrente 

elettrica, hanno una emettenza radiante che può essere messa in corrispondenza 

con  buona  approssimazione  a  quella  del  corpo  nero  a  opportuna  temperatura 

inferiore.  Tale  temperatura,  espressa  in  Kelvin  e  indicata  con  Tc,  è  detta 

temperatura  di  colore.  Tale  concetto  viene  esteso  ad  ogni  tipo  di  sorgente  e 

illuminante, definendo la temperatura di colore prossimale o correlata Tcp. 

 

3.9 ‐ Il colore e la sua storia  

Il  colore,  in quanto parte essenziale e protagonista assoluto di un dipinto,  è  in 

grado di esprimere il suo messaggio artistico, solo se è garantita la sua integrità 

ovvero  la  conservazione  dell’opera  così  come  è  stata  creata  dall’artista; 

quest’ultima caratteristica è certamente correlata ad  interazioni di  tipo fisico o 

chimico.  

Un  quadro  si  modifica  in  maniera  indipendente  dal  tratto  finale  dell’artista  a 

causa delle continue modifiche e cambiamenti che  il  tempo apporta su di esso. 

Nessun artista ha mai dipinto un’immagine congelata nel tempo: tutta la pittura 

è in perpetua evoluzione, ogni scena è destinata a ridistribuire i propri contrasti 

tonali via via che il tempo compie la propria opera sui pigmenti. Ma come si può 

sapere se ciò che ora assomiglia a un giallo ocra non fosse un tempo un brillante 

e seducente giallo limone? Se una chiazza rosa pallido in realtà non è altro che la 

lacca carminio rosata lasciata dal pennello del pittore?  

Comprendere  come  è  invecchiato  un  dipinto  presuppone  la  capacità  di 

identificare  i  pigmenti  utilizzati.  Un  esperto  dall’occhio  allenato  può  riuscire  a 

distinguere  con  una  certa  sicurezza  le  differenze  di  tonalità  tra  l’azzurrite 

verdastra  e  il  purpureo  oltremare,  ma  nessuno  storico  o  restauratore 

emetterebbe  un  giudizio  definitivo  senza  ricorrere  a  un’analisi  scientifica  che 

stabilisca l’identità dei pigmenti.  

 L’idea che i colori siano costituiti da componenti elementari risale all’antichità. 

Per i Greci esistevano solo due vasti regni primari nell’universo del colore e non 

corrispondevano affatto a “colori”, ma a chiaro e scuro.  Il blu era scuro con un 

poco di luce, il rosso era chiaro e scuro in ugual misura, e così via.  

Fu  solo  nel  XVII  secolo  che  si  affermarono  i  tre  colori  “primari” moderni.  Nel 

1601  l’italiano Guido Scarmiglioni  avanzò  l’ipotesi  che vi  fossero  cinque  colori 

“semplici”  di  cui  si  supponeva  fossero  costituiti  tutti  gli  altri:  bianco,  giallo, 

azzurro,  rosso  e  nero.  Newton,  nel  suo  trattato  Opticks,  formò  una  ruota  di 

colori, accostando il rosso al violetto tramite un colore non prismatico quale è il 

porpora. In termini di fisica, la ruota dei colori è un espediente artificioso in cui 

la luce aumenta di frequenza dal rosso al violetto, ritornando poi al rosso con un 

brusco  balzo.  L’utilità  della  ruota  dei  colori  sta  nel  fatto  che  essa  organizza  lo 

spazio  colorato  in  uno  schema  simmetrico,  in  cui  primari  e  secondari  si 

alternano  e  i  risultati  delle  mescolanze  sono  facilmente  individuabili.  Questo, 

tuttavia,  non  è  affatto  il  modo  in  cui  la  vedeva  Newton:  egli  non  attribuiva 

particolare  importanza  ai  colori  che oggi  vengono  considerati  primari  e  la  sua 

ruota era uno schema a sette raggi con spicchi ineguali (rappresentata in figura 

3.8), mentre  i  successivi  teorici del  colore  tesero ad accentuarne  la  simmetria, 

come mostrano le figure 3.9 (a, b, c). 

 

 

 

 

 

 

Fig.  3.8  ‐  La  ruota  dei  colori  di  Isac  Newton  che  divide  i  colori  dello  spettro  secondo  le 

proporzioni nell’arcobaleno.  

  

  

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 3.9  ‐ Sistemi ottocenteschi per organizzare  i colori – a) La stella di Auguste Laugel, che 

dava  importanza  alle  relazioni  primarie  e  secondarie  e  alla  giustapposizione  di  colori 

complementari; b) La ruota di colori di Gorge Field; c) La stella di Charles Blanc. Nelle ultime 

due sono considerati anche i colori terziari.  

Benché  non  vi  fosse  unanimità  sul  numero  di  suddivisioni,  la  ruota  dei  colori 

divenne  un’icona  delle  teorie  coloristiche  del  XIX  secolo.  Una  delle  ruote  di 

colore più memorabili fu quella pubblicata dal teorico e chimico francese Michel 

Chévreul  nella  sua  opera  Des  couleurs  et  de  leurs  applications  aux  arts 

indeustriels  (Dei  colori  e  delle  loro  applicazioni  nelle  arti  industriali,  1864). 

Chévreul  aveva  elaborato  un  sistema  cromatico  tridimensionale  di  forma 

emisferica costituito da un cerchio cromatico in cui alla base dell’emisfera sono 

collocati 12 colori puri standard, oltre alle gradazioni ottenibili per addizioni di 

colori puri adiacenti; il cerchio contiene 72 colori, ciascuno dei quali forma una 

scala dal  chiaro allo  scuro,  spostandosi dal  centro alla  circonferenza. Pertanto, 

tutti  i  colori  delle  scale  che  si  trovano  sulla  base del  cerchio  rappresentano  le 

modificazioni di un colore puro con il bianco e  il nero, mentre  le modificazioni 

del  colore  puro  con  il  grigio  si  trovano  nella  parte  superiore  dell’emisfera.  Il 

sistema  di  colori  proposto  da  Chévreul  (fig.  3.10)  è  molto  utile  a  chi  vuole 

rappresentare, nelle opere d’arte visive, oggetti reali in modo naturalistico; egli, 

infatti,  ha  voluto  rappresentare  ogni  modificazione  del  colore,  e  non  soltanto 

quelle  che  avvengono  quando  un  colore  viene  mescolato  con  nero,  bianco  o 

grigio, ma anche quelle che si osservano in natura, dovute al variare degli effetti 

della luce. 

 

 

 

 

Fig. 3.10 ‐ La ruota di colori ideata da Michel‐Eugène Chevreul nel 1864.  

  

La ruota dei colori fornisce agli artisti un principio organizzativo, ma non aiuta a 

risolvere le apparenti discrepanze tra colori primari nelle miscele di pigmenti e 

quelle nelle mescolanze di luce; nel primo caso, ad esempio, il giallo è primario e 

il verde secondario, nel secondo è  il contrario. Maxwell dissipò tale confusione 

dimostrando, nel 1855, che tre tipi di luce colorata sono sufficienti a generare, in 

pratica, tutti  i colori: arancio‐rosso, azzurro‐violetto e verde; mescolare la  luce, 

spiegò  Maxwell,  non  è  lo  stesso  che  mescolare  pigmenti.  Fondendo  raggi 

luminosi  di  diverse  lunghezze  d’onda,  si  sintetizza  colore  sommando  varie 

componenti  che  assieme  stimolano  la  retina  dell’occhio  a  creare  una 

determinata  sensazione  di  colore;  questa  sintesi  si  chiama  “additiva”.  Una 

miscela di pigmenti, al contrario, sottrae lunghezze d’onda alla luce bianca; cioè i 

pigmenti non sono la fonte della luce che provoca una sensazione cromatica, ma 

sono mezzi che agiscono su una fonte di illuminazione esterna. 

  

4 ‐ Metodologie di indagine  

4.1 ­ Indagini di tipo colorimetrica  

L’uso degli  spettrofotometri  portatili  permette  di  disporre di  rappresentazioni 

grafiche  e  numeriche  delle  riflettanze,  sia  nel  visibile  che  nell’UV,  con 

determinazione delle coordinate colorimetriche L* a* b* che però hanno valore 

oggettivo  di  riferimento  solo  su  campioni  di  colore  misurati  in  condizioni 

standard riproducibili. Ciascuna di queste coordinate si muove da ‐100 a +100. 

Come  riportato  in  figura  4.1,  ogni  punto  di  questo  spazio  sferico  identifica  un 

colore. Agli estremi degli assi (cioè sulle superfici della sfera) giacciono i colori 

“puri”, mentre  tutte  le combinazioni possibili nello spettro del visibile nascono 

dalla combinazione di questi (che stanno dentro la sfera). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 4.1 – La sfera del colore. 

 

Per leggere le coordinate CIELab (L* a* b*) basta vedere come: 

• la coordinata a* si muove dal verde al rosso; 

• la coordinata b* si muove dal blu al giallo; 

•  la  coordinata  L*  rappresenta  la  luminosità,  che  si  può  definire  come  una 

indicazione sulla quantità di luce riflessa dal campione. 

La  luminosità  è  anche  fortemente  dipendente  dalla  finitura  superficiale  del 

pezzo;  un  pezzo  lucidato  a  specchio  ha  chiaramente  una  luminosità molto  più 

alta di un pezzo satinato. 

La  lettura  delle  differenze  di  colore  permette  comunque  di  osservare 

oggettivamente, senza le deformazioni e le limitazioni della percezione visiva, le 

varianti  assolute    e/o    relative  esistenti  fra  due    o  più    campioni    (punti  di  

rilevamento), ma anche le modifiche che si vengono a determinare in uno stesso 

punto  a seguito  di diverse condizioni ambientali (superficie  sporca  o  pulita), 

di  rifacimenti  o  anche di  interventi  di  restauro. Nell’analisi  cromatica  affidarsi 

alla  sola  documentazione  fotografica  o  semplicemente  alla  percezione  e  alla 

memoria  visiva  può  costituire  un  limite  molto  forte  che  occorre  superare, 

specialmente nel  campo della  corretta  comunicazione del  colore,  o  per  gestire 

funzioni  di  controllo  di  interventi  di  recupero,  rifacimento,  manutenzione  e 

restauro.  La  lettura  del  colore  nelle  sue  varie  componenti  può,  di  fatto, 

evidenziare  o  concorrere  ad  identificare,  attraverso  lo  studio  degli  andamenti 

dei  diagrammi  spettrali,  le  peculiarità  esistenti  nelle  diverse  risposte 

cromatiche,  almeno nell'ambito di  insiemi omogenei di    stesure, ma   anche   di  

elementi che si differenziano per composizione e per  dosaggio  dei materiali  di  

supporto e costitutivi (intonaci e leganti diversi, ecc.). In altri termini uno stesso 

pigmento offrirà, nell’espressione cromatica, curve spettrali diverse, non solo in 

relazione  alla  diversa  composizione  materica  del  supporto,  alla  natura  del 

legante,  alla  presenza  di  resine  artificiali  e  sintetiche,  ma  anche  alla  patina 

derivante  dal  trascorrere  del  tempo  nelle  varie  condizioni  ambientali,  allo 

sporco,  ai  depositi  superficiali,  alle  sostanze  aggiunte  ed  alle  trasformazioni 

chimico‐fisiche dovute a cause artificiali e naturali. 

Procedendo  con  campagne  mirate  di  misurazione  colorimetrica,  in 

considerazione anche degli approfondimenti diagnostici ed analitici  producibili, 

alla    ricostruzione    documentale    degli    eventi  storici,  alla  comparazione  con 

campioni    noti,  è  quindi  possibile    dilatare  ed  arricchire  l’osservazione 

strumentale  e meglio  approssimare  la  corretta  e  completa  interpretazione  dei 

valori  riscontrati  nel  corso    dell’indagine  colorimetrica  fino  a  separare 

analiticamente  le  diverse  componenti.  Alla  luce  di  queste  considerazioni,  è 

quindi  realistico  porre  in  primo piano  l’indagine  colorimetrica  quale mezzo di 

monitoraggio  a  supporto  costante  e  prezioso  delle  attività  di  documentazione 

dei  beni  artistici  ed  in  particolar  modo  dei  dipinti.  Inoltre  in  relazione  alle 

misure ottenibili con lo spettrofotometro portatile è realizzabile uno studio dei 

fenomeni  di  metamerismo,  che  eventualmente  possono  registrarsi  su  colori 

apparentemente simili, in relazione alle variazioni delle risposte cromatiche che 

si  hanno  rispetto  a  sorgenti  illuminanti  di  natura  e  qualità  diverse,  che  sono 

simulabili  dal  software  applicativo  dello  spettrofotometro  (come  quello  usato 

per l’acquisizione delle misure sperimentali). Tali fenomeni metamerici possono 

essere presenti tra  i colori originali, come tra quelli utilizzati per  il rifacimento 

pittorico, in passato come allo stato attuale. 

  

4.2 ­ La colorimetria nei programmi di conservazione  

La determinazione del  colore nell’ambito dei programmi di  conservazione e di 

restauro  di  stesure  pittoriche  prevede  la  realizzazione  delle  misure  a  diversi 

intervalli  di  tempo,  inversamente  proporzionali  al  valore  dell’opera  nel  primo 

caso  e  prima  e  dopo  ogni  intervento  sul  dipinto  nel  secondo,  per  evidenziare 

ogni eventuale variazione cromatica che comprometterebbe lo stato dell’opera e 

quindi  la  sua  fruizione.  Oltre  che  assicurare  che  le misure  vengano  realizzate 

sempre sugli stessi punti, scelti normalmente in corrispondenza di zone di tinte 

differenti  (check  points),  è  di  fondamentale  importanza  in  questo  caso  che 

nell’esecuzione delle misure nei vari istanti di tempo, siano mantenute le stesse 

condizioni  sperimentali.  L’individuazione  dei  check  points  negli  interventi 

successivi al primo è assicurata dall’utilizzazione del protocollo di misura scelto. 

In  considerazione  del  fatto  che  le  misure  possono  essere  realizzate  anche  da 

operatori  differenti  e  non  sempre  negli  stessi  ambienti  e  quindi  con  le  stesse 

condizioni  al  contorno,  è  necessario  individuare  tutti  i  parametri  sperimentali 

che devono essere mantenuti esattamente gli stessi in tutte le sessioni di misura. 

E’  inoltre  assolutamente  indispensabile  disporre  di  tutte  le  informazioni 

riguardanti  ogni  fase  della  misura  con  particolare  riferimento  alle  fasi 

preliminari  di  calibrazione.  A  questo  scopo  si  possono  realizzare  una  serie  di 

misure  atte  all’individuazione  dell’influenza  di  alcuni  dei  parametri  che 

maggiormente  possono  variare  nel  corso  dell’applicazione  delle  misure 

colorimetriche nelle diverse fasi dei programmi di conservazione e restauro ed 

in particolare sull’influenza delle condizioni ambientali di illuminamento e delle 

diverse procedure di calibrazione possibili per la luminosità. 

 

4.3 ­ Le misure di colore sui dipinti 

Il  colore,  in quanto parte essenziale e protagonista assoluto di un dipinto,  è  in 

grado di esprimere il suo messaggio artistico solo se è garantita la sua integrità 

ovvero  la  conservazione  dell’opera  così  come  è  stata  creata  dall’artista; 

quest’ultima caratteristica è certamente correlata ad  interazioni di  tipo fisico o 

chimico.  Un  quadro  si  modifica  in  maniera  indipendente  dal  tratto  finale 

dell’artista a causa delle continue modifiche e cambiamenti che il tempo apporta 

su di esso. Nessun artista ha mai dipinto un’immagine congelata nel tempo: tutta 

la pittura è in perpetua evoluzione, ogni scena è destinata a ridistribuire i propri 

contrasti  tonali  via  via  che  il  tempo  compie  la  propria  opera  sui  pigmenti. 

Comprendere  come  è  invecchiato  un  dipinto  presuppone  la  capacità  di 

identificare  i  pigmenti  utilizzati  ed  evidenziare  modifiche  ed  alterazioni 

presuppone  la  capacità  di  individuare,  attraverso  metodologie  non  invasive, 

effetti progressivi che interessano le variazioni cromatiche. 

A questo scopo ogni programma di conservazione che riguardi dipinti e superfici 

policrome  di  interesse  storico‐artistico,  ed  in  particolare  quelli  di  particolare 

pregio,  prevede  la  realizzazione  di  misure  colorimetriche  che  consentano  di 

evidenziare  gli  effetti  dannosi  ed  eventualmente  porli  in  relazione  con  le 

caratteristiche dell'ambiente‐contenitore. 

 

4.3.1 ‐ Obiettivi del protocollo di misura   

Allo  scopo  di  standardizzare,  nell'ambito  dei  programmi  di  conservazione,  la 

fase riguardante le misure colorimetriche sui dipinti e sulle superfici policrome, 

è  necessario  predisporre  un  protocollo  che  indichi  gli  step  da  seguire  e  le 

modalità con cui realizzarli. Oltre a consentire l'individuazione univoca dei punti 

di interesse selezionati sulle opere, sui quali realizzare le analisi agli intervalli di 

tempo  stabiliti  dal  programma di  conservazione,  il  protocollo  deve  indicare  in 

maniera precisa all'operatore, che tra le varie fasi potrebbe non essere lo stesso, 

le  condizioni  di  misura,  quali  parametri  registrare  e  con  quali  modalità.  È 

necessario  innanzitutto  che  il  protocollo  che  si  vuole mettere  a  punto  soddisfi 

contemporaneamente i tre obiettivi che caratterizzano misure di questo tipo: 

1. Tra dipinto e  rivelatore deve essere assicurato  il  contatto ottico,  condizione 

che garantisce che tutta la radiazione riflessa dal campione venga raccolta; 

2. Le  fasi necessarie alla  realizzazione delle misure non devono arrecare alcun 

danno al dipinto; 

3.  La  procedura  deve  garantire  la  ripetibilità  della  misura  sia  in  termini  di 

localizzazione dei punti di interesse che per le condizioni sperimentali. 

 

5 ‐ La strumentazione  

5.1 ‐ Spettrofotometro  

Le misure  colorimetriche  possono  essere  effettuate  con  uno  spettrofotometro 

portatile il cui funzionamento è schematizzabile in alcuni step:  

1. La  luce prodotta da una  lampada allo xenon pulsata viene diffusa all’interno 

della  sfera  di  integrazione  che  illumina  il  campione  in  modo  omogeneo  ed 

uniforme. 

2. La luce, riflessa dalla superficie del campione ad un angolo di 8° rispetto alla 

normale esce dalla sfera attraverso la porta d’osservazione, viene raccolta da un 

sistema di lenti ed entra nel sensore spettrale principale. Contemporaneamente 

la  luce  all’interno  della  sfera  (quella  che  illumina  la  superficie  del  campione) 

viene raccolta da un fascio di fibre ottiche per il monitoraggio dell’illuminazione 

e viene infine trasmessa al sensore spettrale di riferimento (a doppio raggio). 

3. La luce che entra in ciascun sensore, viene divisa in lunghezze d’onda (da 360 

nm  a  740  nm  con  passo  di  20  nm)  da  un  reticolo  di  diffrazione  olografico  e 

colpisce  i  corrispondenti  segmenti  dell’array  di  fotodiodi.  Questi  segmenti 

convertono la luce ricevuta in una corrente proporzionale all’intensità della luce 

che viene poi trasmessa ai circuiti di controllo analogici. 

  

  

 

 

 

 

 

 

Fig.  5.1  ‐  Immagine  che  illustra  i  meccanismi  che  avvengono  all’interno  dello 

spettrofotometro portatile. 

 

 

 

6 ­ LA SPETTROMETRIA RAMAN   

6.1 ‐ Scattering Rayleigh e Raman  

Dalla  fisica  classica  sappiamo  che  la  luce  di  qualsiasi  lunghezza  d’onda  può 

interagire  elasticamente  con  una molecola, mantenendo  cioè  la  sua  frequenza 

inalterata.  Questo  fenomeno,  denominato  scattering  di  Rayleigh  si  spiega 

considerando  che  il  vettore  campo  elettrico  Er  dell’onda  luminosa  incidente 

induce sulle shell elettroniche della molecola in esame un momento elettrico di 

dipolo  (dove α  è  la  polarizzabilità  della molecola)  che  oscilla  con  la 

stessa  frequenza  νp  della  luce  incidente,  detta  primaria  (il  pedice  p  sta  per 

primaria).  A  sua  volta  il  dipolo  indotto  oscillando  emette  radiazione  sempre 

della stessa frequenza νp. Nel 1928 Raman osservò che oltre all’atteso scattering 

di Rayleigh, lo spettro presentava righe con frequenze maggiori e minori. Questo 

fenomeno,  previsto  teoricamente  da  Smekal  nel  1923,  è  il  cosiddetto  effetto 

Raman.  Si  osservò  poi  che  l’entità  dello  shift  delle  frequenze  era  legata  alle 

frequenze  vibrazionali  e  rotazionali  della  molecola  scatterated  ed  era  invece 

indipendente dalla frequenza della luce primaria. Si affronterà successivamente 

il  problema dell’interpretazione dell’effetto Raman  studiando  separatamente  il 

contributo  dovuto  al  moto  rotazionale  e  quello  dovuto  alle  vibrazioni  della 

molecola.  

 

 

 

 

  

Fig. 6.1  ‐ Schematizzazione della riga di Rayleigh e delle righe Raman Stokes e anti Stokes e 

dei livelli energetici coinvolti.  

  

La  schematizzazione  della  figura  6.1 mostra  i  contributi  energetici  e  i  relativi 

stati  energetici  responsabili  dell’emissione  della  riga  Rayleigh  e  delle  righe 

Raman. Tutti i livelli energetici sono considerati come esattamente definiti, così 

una transizione ad una precisa lunghezza d’onda è anch’essa ben definita e può 

essere descritta come una linea nello spettro. Nella realtà uno stato eccitato non 

presenta  un  tempo  di  vita  infinito,  di  conseguenza  esso  non  ha  energia  ben 

definita; per questo motivo si considera un certo ΔE nella sua energia, ovvero la 

sua transizione avviene intorno ad un valore centrale ν.  

Questo  fenomeno  è detto  larghezza di  riga naturale,  ed  è  uno dei molti  fattori 

che  contribuiscono  allo  spessore  intrinseco  delle  righe  Raman.  In  un  normale 

spettro Raman le varie lunghezze d’onda sono espresse tramite linee verticali, le 

posizioni di  ciascuna di  queste  linee  sono espresse,  per meglio  apprezzarne  la 

risoluzione, in cm‐1.  

Un tipico spettro Raman come mostrato in figura 6.2 mostra la linea di Rayleigh 

ed equi‐spaziate  rispetto  a questa  alla destra  e  alla  sinistra,  le  righe Stokes ed 

anti‐Stokes.  

  

 

 

 

 

 

Fig.  6.2  ‐  Scattering  di  una  radiazione  di  eccitazione  di  frequenza  ν0.  νv  è  la  frequenza  di 

vibrazione molecolare del campione.  

  

La  figura 6.2 mostra come la  frequenza di eccitazione ν0 riappare nello spettro 

come  l’intensa  riga Rayleigh mentre  le  righe Raman, molto più deboli,  siano  il 

risultato  dello  scattering  anelastico  legato  alla  vibrazione  molecolare  di 

frequenza  νv.    Ancora  in  riferimento  alla  figura  6.2,  ad  ogni  lato  della  riga 

Rayleigh è mostrata una singola banda Raman. In realtà, lavorando a risoluzione 

elevata si constata, che ciascuna riga dello spettro vibrazionale di una molecola 

biatomica  eteronucleare  è  costituita  da  un  grande  numero  di  componenti, 

strettamente intervallate.  L’intervallo fra le componenti è dell’ordine di 10 cm‐1 

e  ciò  lascia  intuire  che  tale  struttura  sia dovuta alle  transizioni  rotazionali  che 

accompagnano quelle vibrazioni.  

 

  

 

 

 

 

Fig. 6.3  ‐ Schema di uno spettro Raman di una molecola diatomica. La  linea di Rayleigh con 

numero d’onda νp della luce primaria è circondata dalle linee Raman rotazionali.  

  

Durante  l’interazione  con  la  radiazione  elettromagnetica,  gli  stati  energetici 

delle  molecole  vengono  perturbati.  L’energia  di  uno  stato  è  regolata  dalla 

relazione di indeterminazione ΔΕ × Δ t ≥ h/2. Minore è il tempo dell’interazione 

e maggiore è l’incertezza sull’energia. Questi stati non stazionari (per i quali non 

si  può  definire  un’energia  a  causa  del  principio  di  indeterminazione)  vengono 

detti virtuali. L’effetto della radiazione non assorbita è quindi quello di portare 

le  molecole  in  uno  stato  virtuale  transitorio  da  cui  esse  diffondono 

anelasticamente la radiazione per poi ritornare in uno stato stazionario. Non è, 

perciò, possibile descrivere il processo di diffusione in termini di assorbimento e 

emissione di  luce poiché non vengono coinvolte  transizioni  tra stati stazionari. 

Tipicamente  l’intensità di una riga Rayleigh è circa di un  fattore 10‐3 più bassa 

rispetto a quella della luce incidente, mentre le righe Raman caratteristiche sono 

almeno di un altro fattore 10‐6 più deboli. Per la rappresentazione delle misure 

sperimentali  si  colloca  l’origine  dell’asse  delle  ascisse  proprio  nella  posizione 

della frequenza di eccitazione e le frequenze Raman appariranno a ±νv (+ per le 

antiStokes, ‐ per le Stokes). A causa delle diverse intensità, in genere sono solo le 

righe Stokes ad essere utilizzate in spettroscopia, anche se non mancano esempi 

in  letteratura  in cui si ricorre alle righe anti‐Stokes presentando queste minori 

problemi dovuti all’eventuale fluorescenza del campione.  

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 6.4 ‐ Sistema di riferimento per rappresentare spettri Raman.  

  

Graficamente, per uno spettro Raman, sull’asse delle ordinate vengono riportate 

le intensità diffuse, ovvero un numero proporzionale al numero di conteggi con i 

quali  sono  stati  registrati  i  picchi  Raman,  sulle  ascisse  vengono  presentati  gli 

shift  in  frequenza  ν,  ossia  la  posizione  dei  picchi  relativamente  alla  lunghezza 

d’onda d’eccitazione (e indipendentemente da essa), che per convenzione viene 

posta a 0 cm‐1. In uno spettro essa non è mai visibile in quanto opportunamente 

filtrata per non coprire il debole segnale Raman.  

La  posizione  relativa  dei  picchi  Raman  delle  sostanze  analizzabili  con  questo 

tipo di  spettroscopia  costituisce un  sistema di  impronte digitali  della  sostanza 

stessa.  Come  per  la  spettroscopia  IR,  un  idoneo  database  di  spettri  Raman 

consente l’individuazione analitica delle sostanze incognite, Raman attive, in un 

campione.  

  

6.2 ­ Trattazione classica dell’emissione Raman 

Nell’energia  totale  di  una  molecola  si  distinguono  quattro  componenti:  la 

traslazionale,  la  rotazionale,  la  vibrazionale  e  quella  elettronica.  In  prima 

approssimazione  i  contributi  di  queste  energie  possono  essere  considerati 

separatamente.  Le  transizioni  energetiche  elettroniche  danno  luogo  ad 

emissione o ad assorbimento nelle  regioni dell’ultravioletto e del  visibile dello 

spettro  elettromagnetico.  Le  transizioni  che  coinvolgono  solo  stati  rotazionali 

riguardano energie nella regione delle microonde oppure del lontano infrarosso; 

le  transizioni  vibrazionali  invece  sono  responsabili  dell’emissione  o 

dell’assorbimento nella regione dell’infrarosso. La radiazione elettromagnetica è 

caratterizzata dalla sua lunghezza d’onda λ, la sua frequenza ν ed il suo numero 

d’onda ν. Il numero d’onda espresso in cm‐1 rappresenta il numero di onde in un 

treno d’onda lungo 1 cm, esso si può esprimere anche come: 

    

essendo  c  la  velocità  della  luce.  Gli  stati  vibrazionali  e  rotazionali  molecolari 

possono  essere  studiati  sia  tramite  la  spettroscopia  Raman  che  tramite  la 

spettroscopia  infrarossa.  Sebbene  queste  siano  in  relazione,  le  informazioni 

fornite  dalle  due  spettroscopie,  permettendo  ognuna  di  evidenziare 

caratteristiche diverse delle molecole, risultano spesso complementari.   

In accordo alla teoria quantistica, l’energia dei fotoni Ep è data da:  

          

dove h è la costante di Plank. L’energia del fotone può essere assorbita o emessa 

da  una  molecola  così  da  cambiare  la  sua  energia  rotazionale,  vibrazionale  o 

elettronica di una quantità ΔΕm essendo ΔΕm= ΕP. 

Se  la molecola acquista energia, ΔΕm è convenzionalmente considerato positivo 

ed il fotone è assorbito. Se la molecola perde energia, ΔΕm è viceversa negativo e 

viene emesso un fotone il cui numero d’onda è  

   

 

Modello fenomenologico  

La  diffusione  Rayleigh  è  un  processo  di  rilassamento  in  cui  avviene  la 

riemissione totale in tutte le direzioni con energia pari a quella della radiazione 

incidente hν. E’  infatti questo un processo di emissione  indotta secondaria che 

ha  luogo  non  solo  a  livello molecolare, ma  anche  con  particelle  di  dimensioni 

dell’ordine della lunghezza d’onda incidente e che siano distribuite a caso in un 

mezzo  dotato  di  indice  di  rifrazione  notevolmente  differente  da  quello  delle 

particelle stesse. La diffusione avviene in tutte le direzioni e l’intensità della luce 

diffusa,  che  è  sempre  notevolmente  inferiore  a  quella  della  luce  incidente, 

dipende  da molti  fattori ma  principalmente  è  proporzionale  al  quadrato  della 

polarizzabilità  α  della  particella  e  inversamente proporzionale  al  quadrato  del 

raggio delle particelle ed alla quarta potenza della  lunghezza d’onda. Quindi  le 

particelle più piccole e  le  lunghezze d’onda minori danno la maggiore intensità 

della luce diffusa.  

I  principi  su  cui  si  basa  questo  tipo  di  diffusione  sono  identici  a  quelli  che 

regolano  il  meccanismo  di  diffusione  da  parte  di  una molecola.  La  radiazione 

incidente  produce  infatti  una  polarizzazione  elettrica  del  sistema.  Se  la 

lunghezza  d’onda  incidente  non  corrisponde  ad  una  delle  lunghezze  d’onda 

specifiche di  assorbimento,  l’interazione della  radiazione  elettromagnetica  con 

la  molecola  o  particella  produce  una  polarizzazione  corrispondente  ad  una 

piccola  perturbazione  con  creazione  di  dipoli  indotti  periodici  con  un  periodo 

uguale  a  quello  del  campo  elettrico  della  radiazione;  questi  dipoli  periodici 

riemettono  quella  frazione  di  energia  raggiante  assorbita  nel  processo  di 

polarizzazione  come  radiazione diffusa della  stessa  lunghezza d’onda di quella 

incidente.  Tale  fenomeno  è  detto  di  emissione  secondaria  o  dispersione  della 

radiazione, in contrapposizione al fenomeno dell’assorbimento della radiazione 

stessa.  

Dal punto di vista quantistico l’emissione secondaria è interpretata supponendo 

che avvenga una parziale eccitazione ad un  livello eccitato molto  instabile  tale 

che,  prima  cha  avvenga  qualsiasi  urto,  la  stessa  radiazione  è  spontaneamente 

riemessa ed il sistema ritorna al suo stato fondamentale. Questa teoria è molto 

utile per spiegare  il  fenomeno della diffusione Raman,  in cui  la  frequenza della 

luce diffusa non corrisponde perfettamente alla  frequenza della  luce  incidente, 

ma  ne  differisce  per  un  termine  che  corrisponde  ad  una  lunghezza  d’onda 

vibrazionale o rotazionale.  

  

  

 

 

 

 

Fig. 6.5 ‐ Livelli vibrazionali coinvolti dal fenomeno Raman  

  

Schematicamente il modello fenomenologico è ben riassumibile tramite la figura 

sovrastante:  un  fotone  hν  viene  assorbito  da  una molecola  che  si  trova  ad  un 

livello vibrazionale di energia εi , questa viene promossa ad un livello virtuale εv 

cui  non  corrisponde  uno  stato  virtuale  permesso,  viene  quindi  riemesso 

immediatamente un fotone di energia hν’ e la molecola passa ad un livello finale 

di energia permesso εf. Se εi = εf si ha scattering elastico, altrimenti la diffusione 

è anelastica ed ha luogo l’effetto Raman. 

 

La Fluorescenza  

Sia l’effetto Raman che il fenomeno della fluorescenza sono dovuti all’eccitazione 

del campione da parte della sorgente  laser, ma  i  livelli elettronici, e dunque gli 

stati energetici, coinvolti dai due fenomeni sono differenti. L’entità del fenomeno 

di fluorescenza, confrontato col debole segnale Raman, costituisce un problema 

nello  studio  degli  spettri  di  alcuni  materiali  particolarmente  sensibili  al 

fenomeno della fluorescenza, come ad esempio quelli di natura organica.  

L'emissione  di  luce  da  parte  dei  materiali  ha  origine  da  due  meccanismi: 

emissione termica e luminescenza. Mentre nel primo processo tutti gli atomi del 

solido  partecipano  all'emissione  di  luce,  nella  luminescenza  solo  un  numero 

limitato  di  atomi  (impurità  o  difetti  del  cristallo)  vengono  eccitati  e  prendono 

parte all'emissione di luce. Le impurità e/o i difetti insieme agli atomi circostanti 

formano un centro luminescente o centro ottico.   

Dopo  aver  perso  una  frazione  di  energia  di  eccitazione  come  energia 

vibrazionale  dello  stato  elettronico  eccitato  secondo  un  normale  meccanismo 

d’urto, il sistema può non  trovare stati eccitati intermedi per poter raggiungere 

lo stato fondamentale senza riemettere energia raggiante. Ad un certo punto, si 

ha  perciò  un’emissione  spontanea  di  energia  raggiante  di  lunghezza  d’onda 

differente da quella del fotone assorbito per raggiungere lo stato iniziale.  

 

 

 

 

 

 

 

Fig.  6.6  ‐  (a)  Diffusione  Rayleigh;  (b)  Raman  non  risonante,  Stokes  ed  anti‐Stokes;  Effetto 

Raman pre‐ risonante; (d) Effetto Raman di risonanza; (e) Fluorescenza  

  

L’interpretazione  quantistica  del  fenomeno  è  rappresentata  nella  figura  6  che 

riassume  i  principali  processi  di  interazione  tra  la  radiazione  luminosa  e  le 

molecole.  In essa vengono mostrati  i  livelli coinvolti nei  fenomeni di diffusione 

Rayleigh  e  Raman,  ed  il  livello  elettronico  eccitato,  per  il  fenomeno  della 

Fluorescenza.  L’assorbimento  iniziale  della  radiazione  incidente  porta  la 

molecola in uno stato elettronico eccitato. A questo punto, essa discende la scala 

dei  livelli  vibrazionali,  cedendo  energia  alle  molecole  circostanti  tramite  urti 

(decadimento non radiativo), fino a raggiungere il livello vibrazionale più basso 

dello  stato  elettronico  eccitato.  Si  verifica  adesso  la  transizione  radiativa  a 

partire  dallo  stato  vibrazionale  fondamentale  dello  stato  elettronico  superiore 

verso lo stato vibrazionale fondamentale dello stato elettronico inferiore. Poiché 

la transizione emissiva ha luogo dopo la cessione di una certa quantità di energia 

vibrazionale,  l’emissione di  fluorescenza si verifica ad una  frequenza più bassa 

rispetto  a  quella  della  radiazione  eccitante,  come  accade  per  le  righe  Raman 

Stokes,  per  questo  motivo  per  l’analisi  di  campioni  molto  fluorescenti  è 

preferibile usare le righe Raman antiStokes.  

Il  processo  di  emissione  fluorescente  e  fosforescente  (caratterizzato  da  un 

tempo di vita maggiore) è notevolmente  inferiore nel  caso  in cui  si  raffreddi  il 

campione  alla  temperatura  dell’azoto  liquido.  Questo  modus  operandi  trova 

applicazioni trova applicazione nel così detto “Raman Criogenico”. 

 

Applicazioni della Spettroscopia Raman  

Dopo aver descritto il fenomeno dell’emissione Raman dal punto di vista classico 

e  quantomeccanico,  ed  aver  fornito  gli  elementi  base  per  la  descrizione  del 

modello  fenomenologico,  si  presentano  qui  di  seguito  alcuni  fra  gli  svariati 

campi  della  scienza  e  della  ricerca  che  si  avvalgono  efficacemente  della 

spettroscopia Raman, in particolare si riportano qui di seguito esempi di settori 

quali la gemmologia, la ricerca sui costituenti e coloranti di vetri e ceramiche, sui 

pigmenti  pittorici  e  sul  materiale  archeologico  in  genere  che  riguardano  da 

vicino il vasto settore dei Beni Culturali. 

  

Gemme  

Fra  i materiali utilizzati per  la  fabbricazione di opere d’arte,  le gemme giocano 

un  ruolo  peculiare  poiché,  oltre  al  loro  interesse  artistico  e  storico,  esse 

possiedono  un  considerevole  valore  economico.  La  distinzione  di  materiale 

gemmologico  originale  rispetto  alle  imitazioni,  l’accertamento  della  natura 

minerale  o  sintetica  delle  pietre  preziose  e  la  determinazione  di  possibili 

trattamenti  aggiuntivi  per migliorare  le  capacità  riflettenti  o  cromatiche  delle 

gemme sono importanti traguardi raggiunti per fisici e chimici grazie a svariate 

tecniche  analitiche.  Tali  tecniche  devono  essere  totalmente  non  distruttive,  e 

debbono  poter  essere  utilizzate  con  oggetti  delle  dimensione  delle  gemme, 

anche quando queste  sono  incastonate  in gioielli.  In questo ambito è  cresciuto 

l’interesse per le potenzialità offerte da strumentazione portatile, considerando 

l’impossibilità  di  spostare  oggetti  di  elevato  pregio  economico,  ed 

eventualmente  anche  artistico,  dai  luoghi  di  conservazione  per  ragioni  di 

sicurezza.  

La spettroscopia Raman ben si adatta alle richieste sopraelencate divenendo uno 

strumento efficace per  investigare  le proprietà fisiche e chimiche delle gemme. 

Molti  spettrometri  Raman  sono  inoltre  provvisti  di microscopio  confocale  che 

rende  possibile  la  focalizzazione  all’interno  del  campione  in  un  punto  ben 

determinato  spazialmente,  cosa  che  permette  agevolmente  l’analisi  delle 

inclusioni le quali spesso aiutano a loro volta a determinare l’autenticità di una 

pietra  preziosa  e  anche  la  sua  provenienza.  Sempre  con  questa metodologia  è 

possibile  l’individuazione  di  trattamenti  volti  a  riempire  le  fratture  di  pietre 

preziose  con  particolari  resine  rendendole  invisibili  all’occhio,  incrementando 

così il valore economico della pietra celandone le imperfezioni.  

Uno  degli  inconvenienti  del  metodo,  oltre  ai  problemi  relativi  alla  scelta 

dell’opportuna lunghezza d’onda eccitatrice, riguarda l’anisotropia che gli spettri 

Raman presentano in dipendenza della direzione ottica, rispetto al cristallo, con 

cui essi vengono registrati. Se da un lato, tale fenomeno, non altera la posizione 

dei  picchi  Raman,  dall’altro  crea  notevoli  variazioni  nell’intensità  dei  picchi 

stessi con qualche possibile problema nell’interpretazione del risultato quando, 

per esempio, la pietra, montata su un gioiello, non presenta più facce libere.  

  

Pigmenti pittorici  

Nel campo dei beni culturali un campo che forse più di altri ha ricevuto vantaggi 

dall’utilizzo  della  microscopia  Raman  riguarda  l’identificazione  di  pigmenti 

pittorici.  E’  infatti  chiaramente  riconosciuta  alla  metodologia  di  analisi 

l’appropriata  combinazione  di  elevata  riproducibilità,  alta  sensibilità  e 

soprattutto  non  distruttività  del  materiale.  Inoltre  la  tecnica  può  essere 

utilizzata  in  situ,  considerazione  importante  per  opere  d’arte  di  inestimabile 

valore  e  non  facilmente  trasportabili,  come  sono  quelle  pittoriche,  e  per  i 

fragilissimi manoscritti antichi. Inoltre l’elevata risoluzione spaziale (<1 μm) e la 

alta  risoluzione  spettrale  proprie  di  questa  tecnica  spettroscopica  sono 

caratteristiche che permettono la caratterizzazione dei pigmenti, dispersi  in un 

medium pittorico, utilizzati sulle stesure pittoriche delle opere d’arte policrome.  

Vi sono almeno due importanti ragioni per cui conservatori e restauratori sono 

interessati  all’identificazione  dei  pigmenti:  la  prima  sta  nell’importanza  di 

utilizzare nel restauro pigmenti che siano il più simili possibile agli originali per 

mettersi  al  sicuro  da  possibili  interazioni  che  pigmenti  diversi  più  o  meno 

recenti, anche della stessa  identica cromia, possono avere con i pigmenti vicini 

con  disastrosi  effetti  visivi  e  di  conservazione  sull’opera.  Il  secondo  motivo 

anch’esso  di  primaria  importanza  riguarda  l’identificazione  dei  prodotti  di 

degrado  in modo  da  poter mettere  in  opera  i  possibili  rimedi  per  arrestare  il 

processo di degradazione e pianificare interventi di restauro. È inoltre prassi che 

le più  importanti  case d’asta, prima di procedere alla vendita di oggetti d’arte, 

facciano  eseguire  autentiche;  uno  dei  modi  per  scoprire  falsi  o  manomissioni 

sulle  opere  d’arte  sta  nel  verificare  che  la  tavolozza  cromatica  utilizzata 

dall’artista  non  contenga  pigmenti  che  all’epoca  della  stesura  dell’opera  non 

erano  stati  ancora  scoperti  od  utilizzati.  Allo  scopo  forse  poche  analisi 

scientifiche sono in grado da sole di risolvere il problema come è in grado di fare 

la spettroscopia Raman. 

 

Vetri e ceramiche  

Molte differenti sfaccettature di scienze, tecnologie e culture sono impresse nei 

materiali. I materiali di origine antropica possono essere identificati in accordo 

con  le  loro peculiarità estetiche, come ad esempio stile e decorazione,  funzioni 

pratiche, etc. In molti casi, l’identificazione della loro origine non è facile a causa 

delle  loro  simili  caratteristiche.  D’altro  canto,  differenti  tecnologie  applicate  a 

differenti  materie  prime  portano  alla  realizzazione  di  oggetti  molto  simili 

all’apparenza,  ma  profondamente  diversi  nelle  micro/nano  strutture.  Dunque 

analisi  non  distruttive  e  metodi  a  microsonde  si  rendono  necessari  per 

esaminare questo  tipo di campioni  in modo da comprendere  la  loro  tecnologia 

ed  essere  in  grado di distinguere originali  da  falsi.  L’utilità della  spettroscopia 

Raman  come  tecnica  non distruttiva  idonea  alla  caratterizzazione  ceramiche  e 

vetri è stata già dimostrata da innumerevoli contributi. 

La  ceramica  è  una  roccia  artificiale  ottenuta  da  una miscela  di materiali  quali 

silice (in prevalenza), feldspati, allumina…, che sono trasformati dal trattamento 

termico.  Il  fatto  che  il  biscotto  ceramico,  le  vetrine  ed  i  pigmenti  di  molte 

ceramiche  sono  già  stati  analizzati  da  parecchi  ricercatori  rende  ora  possibile 

realizzare  una  innumerevole  serie  di  intrecci  dei  risultati  ottenuti  grazie  ai 

database realizzati. In pochi casi l’identificazione di minerali sintetici o naturali 

del corpo ceramico restituisce specifiche informazioni sulla tecnologia utilizzata 

e sulla origine del reperto; è spesso l’identificazione di minerali in traccia e terre 

rare  che  permettono  di  individuare  od  escludere  origini  simili  per  materiali 

archeologici.  Quando  si  vogliono  ottenere  informazioni  dalla  sottilissima 

invetriatura  ceramica,  la  tecnica  Raman,  che  esplora  i  primi  micron  della 

superficie dell’oggetto, ben si presta allo scopo.  

Discorso a parte meritano i pigmenti utilizzati dai ceramisti di tutti i tempi per la 

decorazione.  A  causa  della  forte  fluorescenza,  non  è  facile  ottenete  spettri 

Raman per  frammenti  di  ceramiche  o  faience  direttamente  facendo  incidere  il 

laser  a  ioni  argon  o  crypton  attraverso  l’invetriatura;  dunque,  per  analizzare  i 

pigmenti  tramite  spettroscopia  Raman  occorre  che  il  granulo  sia  esposto  alla 

luce  del  laser,  ovvero,  nella maggior  parte  dei  casi,  occorre  lavorare  in  cross‐

section del frammento ceramico.  

Le  lunghezze  d’onda  di  488  e  514.5  nm,  particolarmente  indicati  per  ottenere 

spettri Raman da pigmenti blu e rossi, rispettivamente, non sono generalmente 

in  grado  di  provocare  segnali  Raman  significativi.  Infatti,  ripetute  analisi 

condotte  facendo  molta  attenzione  a  focalizzare  sul  granulo  di  pigmento 

restituiscono solo il segnale dell’ossido di silicio (di cui è costituita la matrice del 

materiale), che oscura spesso il segnale Raman dovuto al pigmento. Utilizzando 

sullo stesso frammento una riga laser di eccitazione nel rosso, intorno a 640 nm, 

lo  scattering  dovuto  alla  silice  viene  fortemente  ridotto.  Tuttavia  non  risulta 

possibile ottenere spettri adeguati per alcuni pigmenti quali i gialli e i verdi.  

In  materiali  quali  le  ceramiche  ed  i  vetri  è  dunque  essenziale  avere  a 

disposizione più sorgenti a diverse lunghezze d’onda per riuscire a distinguere i 

segnali Raman dovuti ai pigmenti dalla forte fluorescenza della matrice.  

Molte  delle  considerazioni  sull’applicabilità  della  spettroscopia  Raman  alle 

ceramiche valgono, non a caso vengono considerati materiali affini, anche per i 

vetri. I vetri, dal punto di vista scientifico, sono classificati come materiali amorfi 

o  a  reticolo  cristallino  non  definito,  e  possono  essere  a  matrice  colorata,  a 

superficie  colorata  o  non  colorati.  Dal  punto  di  vista  strumentale  per  quanto 

riguarda  lo  scattering  Raman,  scelte  e  configurazioni  differenti  devono  essere 

fatte  in  funzione  del  tipo  di  vetro  da  analizzare  e  degli  scopi  per  cui  viene 

intrapreso l’intervento diagnostico.  

Campioni  di  vetro  non  colorato  o  colorato  internamente  sono  analizzabili  con 

strumentazione  Raman  di  tipo  classico  in  normale  configurazione  di  analisi, 

ferme restando le considerazioni fatte affinché un’appropriata lunghezza d’onda 

eccitatrice  sia  in  grado  di  produrre  segnali  Raman.  Campioni  superficialmente 

colorati,  o  stratificati  richiedono  geometria  tipo  backscattering  e microRaman 

spesso confocale. Le  sostanze  coloranti dei vetri  sono essenzialmente ossidi di 

metalli, solfati o altri elementi chimici. Essi si  trovano in uno stato cristallino e 

sono utilizzati sotto forma di polveri miscelate o puri. I loro spettri Raman sono 

facilmente ritrovabili in letteratura. 

Discorso  a  parte  meritano  le  ossidiane,  vetri  naturali  di  origine  vulcanica 

utilizzate  fin  dalla  preistoria  sia  per  la  realizzazione  di  strumenti  che  per 

ornamento. La loro caratterizzazione, possibile con un gran numero di tecniche, 

permette  la  ricostruzione  dei  traffici  commerciali  preistorici.  Queste 

metodologie  sono,  per  la  maggior  parte,  distruttive  ed  è  per  questo  che  la 

spettroscopia  Raman  viene  proposta  come  tecnica  alternativa.  Figura  16: 

Confronti tra gli spettri Raman di ossidiane di diversa provenienza  

  

Materiale archeologico  

Uno dei casi più famosi di come la spettroscopia Raman sia in grado di risolvere 

problemi  di  autenticità  di  opere  d’arte  e  reperti  archeologici  è  probabilmente 

quello della mappa di Vinland, una pergamena attribuita cronologicamente al XV 

che rappresenta una mappa del mondo eurocentrico.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 6.7  ‐ Mappa di Vinland,  ritenuta un originale del XV secolo  fino al 2002, quando venne 

sottoposta ad analisi Raman.  

  

Gli studiosi hanno dibattuto per diversi decenni al riguardo dell’autenticità della 

mappa rinvenuta nel 1957. Nel 2001 la mappa venne analizzata da R. Clark e K. 

Brawn, ricercatori dei laboratori universitari del college londinese (UCL).  

Le analisi vennero effettuate in più punti del reperto, utilizzando uno strumento 

Raman portatile con Laser rosso (λ= 632,8 nm). Due colori erano presenti sulla 

pergamena:  le  righe  gialle  e  tratti  non  ben  definiti  ed  omogenei  di  righe  nere 

sovrapposte  alle  gialle,  ma  in  gran  parte  svanite.  L’analisi  delle  righe  gialle 

mostrò un’elevata fluorescenza di fondo, dovuta probabilmente alla presenza di 

leganti  organici  tipo  gelatina,  ma  non  impedì  la  determinazione  dell’Anatasio 

(TiO2), un pigmento il cui utilizzo è posteriore al 1920. Va notato che l’Anatasio 

fu identificato solo nelle righe gialle e non altrove sulla pergamena, a riprova che 

la sua presenza è intenzionale e per fini estetici e non dovuta a contaminazioni 

ambientali.  

Altro  esempio  di  quanto  l’analisi  raman  può  offrire  al  mondo  dell’arte  in 

generale  riguarda  l’individuazione  di  prodotti  di  degrado di materiali  quali  gli 

ossalati,  siano essi di  calcio, nella  forma di weddellite o whewellite, di  sodio o 

potassio,  magnesiaci  o  di  rame  e  ferro.  L’individuazione  preventiva  di  tali 

prodotti  di  degrado  può  permettere  di  evitare  la  distruzione  del  materiale 

intervenendo  opportunamente.  Ad  esempio  weddellite  e  wewellite  spesso  si 

originano  in concomitanza con gesso sulla superficie di palazzi storici costruiti 

in  pietra  calcarea  esposti  ad  un  clima  e  ad  un  inquinamento  di  tipo 

mediterraneo. L’osservazione dell’interfaccia tra il substrato di calcite e i sopra 

menzionati minerali di  formazione  secondaria  costituisce un  importante passo 

nella spiegazione dei processi di alterazione di opere d’arte e di oggetti storico‐

artistici. 

Anche per quanto riguarda l’identificazione dei prodotti di corrosione su bronzo 

o  ferro  la  spettroscopia  Raman  è  una  tecnica  di  riferimento  per  acquisire 

informazioni  sullo  stato  del  degrado  per  pianificare  migliori  piani  di 

conservazione, e per verificare che un eventuale restauro sia andato a buon fine.  

 

Misure Sperimentali   

La strumentazione e misure preliminari  

Lo scattering anelastico della luce fu previsto teoricamente da Brillouin (1922) e 

da Smekal (1923), ma fu osservato sperimentalmente da Raman e Krishnan nel 

1928.  L’apparato  sperimentale  allora utilizzato  consisteva di  una  sorgente  (un 

fascio di luce solare focalizzata e filtrata), un campione (un volume di liquido) ed 

un rivelatore (una lastra fotografica). In seguito, fino agli anni trenta e quaranta, 

la spettroscopia Raman, utilizzò come sorgenti di eccitazione lampade a vapori 

di mercurio. Nel  dopoguerra  si  passò  dalla  rivelazione  con  lastra  fotografica  a 

quella  con  fotomoltiplicatori  mentre,  negli  anni  sessanta,  furono  introdotti  i 

laser  a  gas  come  sorgente di  eccitazione  e  l’analisi  spettrale  con doppi  e  tripli 

monocromatori  a  bassissima  luce  diffusa,  in  grado  di  separare  lo  scattering 

elastico (Rayleigh) dal debole segnale Raman. I decenni successivi hanno visto lo 

sviluppo  dell’FT‐Raman,  l’impiego  dei  laser  a  diodo  con  emissione  nel  NIR, 

l’introduzione  di  sistemi  di  campionamento  su  scala  micro,  ma  soprattutto  la 

rimozione  della  diffusione  elastica  mediante  filtri  olografici  (Notch  e  Super‐

Notch). Questi  ultimi,  riuscendo da  soli  a  separare  la  componente Rayleigh  da 

quella  Raman,  hanno  permesso  l’utilizzo  di  semplici  monocromatori  singoli, 

superando così le difficoltà, inerenti l’allineamento, che scaturivano dall’uso dei 

monocro‐matori  tripli  e  che  relegavano  la  spettroscopia  Raman  solo  ai  pochi 

laboratori specializzati.  

Nell’ultimo  decennio  ai  fotomoltiplicatori  si  sono  sostituiti  i  rivelatori 

multicanale, CCD, che permettono acquisizioni molto più veloci. Il diagramma a 

blocchi di Figura 6.8 mostra, molto schematicamente,  le  componenti essenziali 

di un tipico apparato sperimentale per spettroscopia Raman.  

Essenzialmente  un  sistema  per  l’acquisizione  di  spettri  Raman  si  serve  di  5 

componenti:  

1) Sorgente  

2) Spettrometro  

3) Sistema di campionamento  

4) Rivelatore  

5) Sistema di gestione ed elaborazione  

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 6.8 ‐ Schema a blocchi di una strumentazione per spettroscopia Raman  

  

Sorgenti e spettrometro  

La  possibilità  di  distinguere  le  righe  Raman  implica  necessariamente  che  la 

sorgente eccitatrice sia la più monocromatica possibile, al fine di avere una sola 

e stretta riga di Rayleigh, da cui le righe Raman possano quindi ben distinguersi. 

I  tipi di  laser più comunemente usati  in spettroscopia Raman sono mostrati  in 

figura 6.9;  essi possono presentare emissione  che va dal  violetto  (488nm) agli 

infrarossi (1060nm).  

  

 

 

 

 

 

 

Fig. 6.9 ‐ I laser usati per la spettroscopia Raman  

  

Bisogna, di volta in volta, scegliere opportuna‐mente il laser a lunghezza d’onda 

più adatta, per ogni tipologia di campione. Se il campione è un debole emettitore 

Raman,  converrà  usare  laser  nel  lontano  infrarosso  (1060  nm)  che  stimolano 

pochissima  fluorescenza,  in  tal modo  le  righe Raman,  sebbene deboli,  riescono 

spesso  ad  essere  distinte.  Mediante  lo  spettrometro,  oltre  che  disperdere  lo 

spettro nelle  sue varie  componenti,  è possibile  separare  l’intenso  scattering di 

Rayleigh da quello Raman. 

  

Calibrazione dello Strumento  

L’importanza  della  calibrazione  dello  strumento  è  essenziale  nelle  misure 

Raman, visto che  il  riconoscimento di un campione avviene attraverso  l’analisi 

ed  il riconoscimento della posizione dei picchi nei database esistenti.  Inoltre  la 

possibilità  che  in  questi  database  la  sorgente  utilizzata  possa  essere  diversa 

rispetto  a  quella  utilizzata  per  l’analisi  del  proprio  campione,  fa  sì  che  nel 

sistema di riconoscimento per “impronte digitali” possano essere presenti alcuni 

picchi non in comune fra i due spettri, dovuti alla diversa risposta del campione 

alle  varie  sorgenti,  cosa  che  potrebbe  dare  problemi  nell’interpretazione  se  i 

picchi  comuni non  si  trovassero  in  corrispondenza degli  stessi Raman shift.  In 

effetti si può affermare che l’accuratezza di una misura Raman dipende in gran 

parte  dalla  qualità  della  calibrazione.  Per  effettuare  la  calibrazione  della 

strumentazione (operazione consigliata all’inizio di ogni  serie di misure e ogni 

qualvolta  si  cambi  laser  e/o  reticolo  di  diffrazione)  si  utilizza  una  sostanza 

Raman attiva che abbia uno spettro con un picco significativo  in una posizione 

ben nota.  

Sebbene  esistano  standard  certificati  di  natura  organica  che  consentono  una 

calibrazione di tipo fine, grazie alla elevata quantità e qualità dei picchi Raman 

distribuiti  sullo spettro che essi  forniscono,  la calibrazione  in posizione per un 

normale  sistema  per  analisi  Raman  può  avvalersi  di  elementi  più  comuni  e 

facilmente reperibili quali silicio, zolfo, diamante. Con il laser verde 531,5 nm si 

consiglia  l’uso dello zolfo (che presenta un picco stretto e intenso a 473 cm‐1), 

con il laser rosso 632,8 nm si consiglia l’uso del silicio (presenta un picco stretto 

e  intenso  a  520  cm‐1) mentre  con  il  laser  IR  785  nm  sia  lo  zolfo  che  il  silicio 

possono essere utilizzati anche se l’emissione Raman a questa lunghezza d’onda 

risulta modesta e si rendono necessari tempi di acquisizione più lunghi.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BIBLIOGRAFIA  

Aitken, M.J , Thermoluminescence Dating, Academic Press Inc.  

Aitken, M.J , Optical dating of sediments. Academic Press Inc.  

Castellano et al., Elementi di Archeometria, Edizioni Egea  

Hackens  T.  and  Schvoerer  M  ,  Datation‐caractérisation  des  céramiques 

anciennes, CNRS Press  

Leute U., Archeometria, La Nuova Italia Scientifica  

Matteini M. e Moles A., Scienza e restauro ‐ Metodi di indagine, Nardini Editore  

Oleari C., Misurare il colore, Nardini Editore  

Turrell  G.  and  Corset  J.,  Raman  Microscopy:  Developments  and  Applications, 

Academic Press  

Weil,  Bolton  and  Wertz,  Electron  Paramagnetic  Resonance  –  Elementary  and 

Practical Applications, Wiley and Sons Inc.