Ha ragione sul fatto che c'è una differenza e hai ragione che sono tutte solo onde elettromagnetiche!

La chiave di tutto ciò è che non esiste una cosa come la "luce bianca" quando ci si arriva davvero. Ogni luce emette una gamma di lunghezze d'onda della luce. Se hanno una distribuzione sufficientemente uniforme delle lunghezze d'onda, tendiamo a chiamare quella luce "bianca", ma possiamo usare questo termine solo in modo informale.

Sia il sole che la lampadina emettono la cosiddetta "radiazione del corpo nero". Questo è il particolare spettro di luce associato alle emissioni termiche casuali di un oggetto caldo. Gli oggetti freddi tendono ad emettere più energia nelle lunghezze d'onda più lunghe come i rossi e gli IR, mentre gli oggetti più caldi emettono più energia nelle lunghezze d'onda più corte come il blu e gli UV.

(Nota, ci sono altri possibili spettri di emissione, ma quelli sono associati a diversi materiali che fanno le emissioni e, ai fini di questa discussione, non sono troppo importanti. Possiamo solo affermare che le emissioni sono tutte di corpo nero)

Se noti che, man mano che diventi più caldo, una porzione maggiore di energia viene emessa nel blu, nel viola e nell'ultravioletto. È così che ti scotti dal sole. È più difficile scottarsi da una luce artificiale, non perché è artificiale, ma perché quelle luci sono quasi sempre più fresche del sole. Non hanno tanto contenuto UV. Invece, hanno più rosso e giallo, che tra l'altro è il motivo per cui le foto scattate in interni sembrano molto gialle. Se usi uno strobo, tuttavia, tutte quelle tonalità di giallo scompaiono perché una luce stroboscopica è molto calda, con molto blu.

Puoi scottarti con la luce artificiale, ovviamente. I lettini abbronzanti sono l'esempio ovvio, ma ce ne sono altri interessanti. Quando sei un gioielliere che lavora in platino, ad esempio, devi indossare indumenti protettivi dai raggi UV (come occhiali o persino crema solare). Il punto di fusione del platino è così caldo che in realtà emette molta luce UV e può darti una scottatura!

Oltre a questi spettri, non c'è niente di diverso tra la luce di una fonte artificiale e la luce del sole.I fotoni sono fotoni.

Ciò che sperimentiamo come luce sono i fotoni che colpiscono la nostra retina. Per prima cosa dobbiamo capire la distribuzione dei fotoni e vedere se sono la stessa cosa.

Hai ragione quando dici che lo spettro della luce del sole è diverso da quello di una lampadina. Lo spettro solare rispetto a una lampadina a incandescenza (quelle con un filamento) si presenta così:

Vediamo che sia il sole che il bulbo emettono praticamente fotoni in tutto lo spettro UV / visibile / infrarosso. Ma fallo a diverse intensità. Ciò significa che c'è un numero diverso di fotoni di diversi colori che interferiscono con i tuoi occhi. Quindi la luce totale, o lo spettro dei fotoni, non è la stessa. Ma per quanto riguarda i fotoni stessi?

Quindi questi fotoni sono gli stessi - la risposta breve - no.

La risposta lunga è che i fotoni hanno altre caratteristiche che puoi rilevare, ad esempio, la polarizzazione (la direzione in cui oscillano i campi elettrico e magnetico). Inoltre, il fotone ha una "lunghezza" del pacchetto d'onda ma questa non può essere misurata direttamente.

Nell'esempio che fornisci, i fotoni del sole e del bulbo avrebbero un'ampia gamma di polarizzazioni e "lunghezze".

Ma consideriamo se potessimo rendere tutti i fotoni uguali, ovvero possiamo renderli indistinguibili? Poiché i fotoni sono bosoni, puoi metterli nello stesso stato e se lo facessi, otterrai un laser. I fotoni qui hanno la stessa lunghezza d'onda e polarizzazione ma avrebbero una leggera diffusione di energie. Possiamo portare questa idea oltre e considerare un condensato di fotoni di Bose-einstein, solo allora tutti i fotoni farebbero la stessa cosa.

Quindi, per riassumere, quando hai molti fotoni, puoi fare supposizioni da dove proviene la luce a causa dello spettro, ma se ti venisse fornito un fotone che potrebbe essere plausibilmente prodotto dal sole o dal blub, lo sarebbe impossibile dire se provenisse da un filamento o dal sole.

Modifica: correzione per lampadina a incandescenza

Qui ci sono già diverse buone risposte, ma una cosa non è stata risolta, che potrebbe essere ciò a cui si riferisce il tuo amico. Il Sole e una lampadina a incandescenza emettono entrambi spettri di Planck (vicini) (come mostrato nelle risposte di Tomi e Cort Ammon). Al contrario, le lampadine fluoerescenti , o tubi, emettono spettri che hanno più linee spettrali. A seconda del gas utilizzato nel tubo o del materiale con cui è rivestito, è possibile ottenere vari spettri.

Il colore percepito dagli esseri umani dipende dal rapporto tra l'intensità a tre intervalli di lunghezza d'onda rispettivamente nella gamma blu, verde e rossa. Questo perché abbiamo solo tre diverse cellule fotorecettrici sensibili al colore, chiamate "coni" (al contrario, i cani hanno solo due tipi di coni e quindi non hanno una "dimensione del colore", mentre le farfalle ne hanno cinque e i gamberetti mantide hanno 16!).

Ciò significa che spettri diversi possono essere percepiti dagli esseri umani come lo stesso colore. Di seguito è mostrato un esempio di una tipica lampada fluorescente. In cima allo spettro, ho disegnato le tre gamme spettrali a cui gli umani sono sensibili. Si vede che lo spettro della lampada ha alcuni picchi più grandi nella gamma del blu, del verde e del rosso, e gli umani lo interpreterebbero approssimativamente come "bianco". Ma lo stesso colore potrebbe essere creato - "artificialmente" come potrebbe chiamarlo il tuo amico - con altre linee, ad es. con la linea etichettata "5" sostituita da due linee più piccole su entrambi i lati e con rapporti di picco leggermente diversi. Oppure, con uno spettro di Planck di circa 6000 K.

^{Spettro di una tipica lampada fluorescente ( nera ) e curve di sensibilità dei tre diversi coni umani ( blu , verde e rosso ). Fonte: Wikipedia + il mio disegno a mano.}

Il sole emette circa l'8% della sua energia nei raggi UV (che fa il danno), circa il 44% nel visibile e il resto nell'IR. Un'incandescenza standard non emette efficacemente UV, il 10% visibile e il resto in IR. Le lampade alogene possono funzionare a temperature più elevate con una durata ragionevole e producono alcuni raggi UV, con forse il 15% di visibilità.

La differenza è espressa in termini di temperatura della superficie emittente. Il sole è effettivamente a circa 5500 gradi K, mentre una normale incandescenza funzionerà a circa 2700 K e una alogena a circa 3000 K.

Da un lato, in linea di principio è "semplice" produrre una lampada con una luce essenzialmente equivalente alla luce solare: basta accenderla a 5500 K. Il problema è che nessuna sostanza conosciuta assorbirà quel calore senza sciogliersi.

D'altra parte, ci sono un gran numero di stelle di classe M con una temperatura superficiale di circa 3000 K (non la nostra, ovviamente, la nostra è una classe G). I turisti su un pianeta in orbita attorno a una classe M non avrebbero bisogno di crema solare, per lo stesso motivo per cui non hai bisogno di crema solare sotto l'illuminazione a incandescenza,

Quindi, no, l'illuminazione a incandescenza non è innaturale o artificiale nel senso che pensa il tuo amico. Lo stesso non si può dire per la maggior parte delle lampadine a LED bianche, che hanno un picco nella porzione blu dello spettro, e questo non si verifica in natura.

La luce di una lampadina o la luce del Sole illumineranno il mio cammino abbastanza bene da poter evitare di calpestare il gatto.In tal senso, sono gli stessi.

La luce del Sole ha un blip di colore, proprio dove suggeriva la fisica atomica primitiva l'elemento con due protoni nel suo nucleo irradierebbe.Quell'elemento, chiamato elio (da Helios, parola greca per il sole) esiste davvero. scoperta di elio

Non ce n'è (né prova) alla luce di una tipica lampadina. Quindi, in quel senso, la luce del Sole e quella di una lampadina NON sono la stessa cosa.

Il tuo amico sembra una persona interessante con cui discutere, ma sospetto che i bei grafici delle altre risposte non ti aiuteranno davvero.Un commento riguardava le lampade abbronzanti UV.Questa è la strada da seguire con la tua amica, porta altri esempi nella discussione in modo da poter chiarire (!) Esattamente da dove provengono le sue idee artificiali / naturali.Penso alla luce di una candela, alla luce di un fuoco / fiamma, fulmini, scintille elettriche, chiaro di luna, riflessi di specchi, stelle nel cielo notturno, ecc. Dovresti essere in grado di scoprire dove i suoi confini (sfocati o fissi)sono e modifica la discussione di conseguenza.