Apparecchio per l`acromatismo.
Nell`inventario D del 1937 al n° 325 si legge: “coppia di prismi in crown e flint per acromatismo – su piede. ₤ 50”.
Nell`inventario D del 1956 al n° 681 si legge: “Coppia di prismi – uno di Crown e uno di Flint per acromatismo”.
Ma si ritiene che siano di data anteriore al 1937.
L`aberrazione cromatica che si vede con una lente a facce sferiche dipende dalla dispersione che la luce bianca subisce nell`attraversarla.
La dispersione della luce è dovuta alla variazione dell`indice di rifrazione della sostanza trasparente al variare della frequenza della luce incidente; la relazione che lega la rifrangenza alla dispersione è molto complessa e dipende dal materiale in esame.
Uno degli usi didattici più frequenti del prisma ottico consiste nel mostrare la dispersione della luce solare, o di una lampada ad incandescenza, nei vari colori.
Si ricorda per inciso che la frequenza cresce dal rosso al violetto e che il rosso è meno deviato del violetto. Un prisma da solo dunque provoca il fenomeno della dispersione.
Due prismi identici per forma e materiale ottico, sovrapposti in modo tale da formare una lastra a facce parallele deviano la luce incidente senza disperderla apprezzabilmente. Infatti se la lastra di vetro supera lo spessore di 9 – 10 cm, si comincia ad osservare comunque una leggera dispersione.
Osserviamo ora questo esemplare: il sostegno porta incernierati due prismi isosceli con angoli al vertice diversi. Quello con l`angolo al vertice più acuto è di vetro flint, mentre l`altro e di vetro crown.
Esistono diversi vetri flint: il flint per telescopi ha un indice di rifrazione da 1,524 a 1,548 all`aumentare della frequenza; il flint al bario va da 1,596 a 1,629; il flint extra denso va da 1,686 a 1,743; il flint super extra denso va da 1,901 a 1,986.
Come si vede i vetri flint hanno un alto indice di dispersione.
I flint densi si ottengono con l`aggiunta di ossido di piombo.
I vetri crown più comuni sono: il crown borato che ha un indice che va da 1,504 a 1,523 sempre al crescere della frequenza; il crown al bario leggero che va da 1,535 a 1,556. I vetri crown hanno un basso indice di dispersione. Se si sceglie un prisma di vetro flint con angolo di rifrangenza opportunamente ridotto in modo da produrre uno spettro di colori della stessa ampiezza di quello ottenuto utilizzando un prisma di vetro crown (10° per il flint e 20° per il crown), e i due prismi si pongono in maniera tale da produrre effetti opposti, le dispersioni si compensano ma non le deviazioni.
La luce bianca incidente viene ricomposta, seppur parzialmente, in uscita e subisce una deviazione uguale alla differenza delle deviazioni dei singoli prismi.
Per ottenere un miglior effetto di acromatismo occorrerebbe un sistema più complesso, con più prismi.
Isaac Newton nel suo Optiks (1704) sosteneva che la rifrangenza fosse proporzionale alla dispersione, pertanto secondo lui l`aberrazione cromatica delle lenti non era eliminabile, e dunque nella costruzione dei telescopi ricorse agli specchi parabolici.
Ma nel 1757 J. Dollond, un ottico inglese, accoppiando una lente concava-convessa di flint e una biconvessa di crown, ottenne un sistema abbastanza acromatico, mostrando che la rifrangenza e la dispersione sono legate da relazioni molto complesse. Questo permise la costruzione di cannocchiali e telescopi con sistemi multipli di lenti e, non meno importante, la realizzazione di buoni obiettivi per le macchine fotografiche.
La figura è tratta da: Apparecchi per l’insegnamento della Fisica, a cura del prof. R. Magini, Officine Galileo, 1940.
Bibliografia:
P. Brenni, Gli strumenti di fisica dell`Istituto Tecnico Toscano – Ottica, Giunti, Firenze 1995.
V. Ronchi, Storia della Luce, Laterza, Bari 1983. E. Perucca, Fisica generale e sperimentale, Vol. II, UTET, Torino 1934.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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