(b. Parma, Italia, 11 aprile 1798; d. Portici, Italia, 11 agosto 1854)
fisica.
Melloni trascorse i suoi primi anni di vita professionale come professore di fisica presso l'Università di Parma tra il 1824 e il 1831. Le difficoltà politiche derivanti dalle ribellioni del 1830 lo costrinsero a fuggire a Parigi, dove visse senza incarico fino al 1839. Tornò in Italia per diventa direttore di un conservatorio di fisica a Napoli, dove, fino al 1848, dirige anche l'osservatorio meteorologico sul Vesuvio.
Come fisico Melloni si occupava principalmente delle proprietà del calore radiante o radiazione catorifica come veniva allora chiamata. Dal 1820 si pensava, su suggerimento di Ampère, che i raggi di luce e quelli di calore fossero manifestazioni diverse dello stesso processo. Secondo Young e Fresnel la luce è un disturbo trasversale o un'onda propagata attraverso un mezzo onnipresente chiamato "etere luminifero". Si pensava che i raggi di calore fossero modifiche di queste onde, non molto, se non del tutto, diversi dai raggi di luce. C'erano, tuttavia, difficoltà con questo punto di vista incentrato sulla propagazione del calore e della luce attraverso la materia. Se, si pensava, i raggi di calore e di luce sono le stesse cose, allora dovrebbe esserci poca differenza nel modo in cui vengono trasmessi attraverso la materia. Quindi un corpo otticamente trasparente dovrebbe trasmettere il calore che intercetta nello stesso modo in cui trasmette la luce che lo colpisce. Il problema era che in molti casi gli effetti del calore radiante sulla materia sono molto diversi da quelli della luce.
All'inizio della sua carriera Melloni si convinse che, mentre il calore radiante è un'onda nell'etere come la luce, non è lo stesso tipo di disturbo di un raggio di luce. I suoi primi esperimenti furono progettati per individuare le differenze tra questi due tipi di propagazione. Nel 1832, ad esempio, Melloni tentò di dimostrare che, contrariamente a quanto si crede, il calore radiante e la luce non vengono trasmessi nella stessa quantità attraverso un dato corpo trasparente. Nel suo esperimento ha dimostrato che la quantità di calore che un corpo trasmette non è in alcun modo correlata alla sua trasparenza, cioè alla quantità di luce che può trasmettere. Infatti l'unico rapporto che riuscì a trovare era tra la permeabilità del corpo al calore e il suo indice di rifrazione (1). Questo lo rafforzò nella sua convinzione che i raggi di calore e la luce siano entrambe vibrazioni eteree ma non lo stesso tipo di vibrazione.
Tra il 1833 e il 1840 Melloni continuò nei suoi tentativi di trovare le differenze tra calore e luce. I suoi resoconti sperimentali, se letti singolarmente, spesso sembrano mostrare che il calore e la luce sono la stessa cosa, non che differiscono. Ma Melloni si aspettava di trovare molte somiglianze, poiché entrambe sono vibrazioni eteree. Quello che cercava erano le differenze nei loro effetti. Nel 1833 dimostrò che lo stesso corpo ha effetti diversi sul calore e sulla luce; il calore radiante, ad esempio, non è influenzato dalla stessa disposizione di polarizzazione che spegne la luce (3). Nel 1835 Melloni era certo "... che la luce e il calore radiante sono effetti prodotti direttamente da due cause diverse" (4). Queste cause sono entrambe vibrazioni molecolari che mettono in movimento l'etere, ma le molecole si muovono in modo diverso quando producono le vibrazioni del calore rispetto a quando producono quelle della luce. Continuando nelle sue indagini, scoprì che i raggi di calore possono effettivamente essere polarizzati, ma in un modo che non ha alcuna relazione con gli effetti dello stesso apparato di polarizzazione sulla luce: un'ulteriore prova, pensò, delle diverse origini di questi due tipi di moti eterei (2).
Tra il 1834 e il 1840 Melloni iniziò a concentrarsi sul comportamento dei corpi che trasmettono la radiazione termica. Era ormai certo che il calore e la luce fossero modalità distinte dello stesso processo, la propagazione eterea, e cercò quei dettagli del trasferimento di calore che lo distinguevano da quello della luce. La sua distinzione teorica tra i due tipi di onde lo aiutava perché era sempre alla ricerca di differenze e non somiglianze. Ad esempio, si è ritenuto che la quantità di luce trasmessa da un corpo dipenda in qualche modo dallo stato della sua superficie, dal suo grado di levigatezza o mancanza di irregolarità. Melloni, poiché distingueva tra calore e luce, non credeva che questo fosse strettamente vero per il calore. Nel 1839 cercò di dimostrare che, se un corpo dalla superficie liscia trasmette il calore più prontamente di uno con una superficie ruvida, non è a causa di una certa regolarità superficiale, come è con la luce, ma perché la lucidatura necessaria per rendere la superficie liscio aveva così alterato la sua elasticità che anche la velocità con cui poteva trasmettere le vibrazioni del calore era cambiata (6, 7). L'importanza del lavoro di Melloni per le generazioni successive risiede nelle approfondite indagini che ha svolto sul comportamento del calore e nelle nuove conoscenze che ne sono derivate.
Bibliografia
Gli scritti di Melloni includono (1) "Esperimenti relativi alla trasmissione di calore radiante da vari liquidi", in Biblioteca universale delle scienze e delle arti…, 49 (1832), 337–340, scritto con P. Prevost; (2) "Memoria sulla trasmissione gratuita del calore radiante da diversi corpi solidi e liquidi", in Annali di chimica, 53 (1833), 5–73; (3) "Nuova ricerca sulla trasmissione immediata del calore radiante da diversi corpi solidi e liquidi", ibid., 55 (1833), 337–397; (4) "Radiant Heat Reflection Note", ibid., 60 (1835), 402; (426) "Dissertation on the polarization of heat", ibid., 61 (1836), 375–410; (6) "Sulla vasta influenza che la rugosità e la levigatura delle superfici esercitano sul potere emissivo dei corpi", ibid., 70 (1839), 435–444; e (7) "Sulla consistenza dell'assorbimento ..." ibid., 75 (1840), 337-388.
Jed Z. Buchwald