Oscillatore a tre scintille di Righi. Seconda parte.
Nell’inventario del 1906 a pag. 164, n° 651, si legge: “Telegrafo Marconi (trasmettitore di Righi e stazione ricevitrice con coherer relais, Morse e pile). Condizioni buone. ₤ 460”. È dichiarato già in esistenza e destinato al Gabinetto di Elettrotecnica.
Anche se dell’oscillatore a 4 sfere e tre scintille è rimasto ben poco, esso merita comunque più di una scheda per la sua importanza nella storia.
Riportiamo qui la descrizione edita nel 1976 di H. G. J. Aitken alle pagg. 185, 186 (vedi bibliografia): « … To generate radiation at the ultra high frequencies that interested him, it was in principle only necessary for Righi to reduce Hertz’s apparatus in scale. In pratice, considerable redesigning was involved. One innovation was an improved spark gap, composed of four instead of two metal spheres (Fig 5.1). The outer two were connected to an induction coil, or more commonly in Righi’s laboratory to a static electricity machine. The inner two, separated by only a small gap, were immersed in a mixture of oil and petroleum jelly. By using spheres of about 4 centimeters in diameter and separating them by a gap of only 1 millimeter, Righi was able to move up a wavelenght of approximately 10 centimeters (3 GHz) much higher than anything Hertz had achieved. Detection of radiation at such high frequencies meant abandoning Hertz’s simple ring resonator. Rather than adopt some kind of coherer, Righi deposited on a sheet of glass, by electrolysis, a thin film of silver in the form of a long, narrow rectangle. Across the middle of this rectangle he scribed a thin line with a diamond, cutting through the silver and leaving a gap only a few thousandths of a millimeter wide. The silver film served as a miniature dipole, the scribed line as a detecting spark gap. It was, of course, necessary to observe the sparks through a microscope, since they were invisible to the naked eye, but for laboratory purposes this was no drawback. The little device proved highly sensitive to microwave radiation and showed considerable directionality as well. What was there that could be used for practical signaling? Not the detector, certainly: that was a laboratory device designed for the ultra high frequencies. At those frequencies, with the equipment then in use, attenuation was high and distances short. The Righi spark gap was another matter. The conception of immersing the central spheres in oil and coupling the discharge to them from the outer spheres was a sound one, producing trains of sparks of high intensity and regularity. Made larger and more rugged, spark gaps of this type became a standard feature of early Marconi transmitters».
Righi iniziò a pubblicare sugli argomenti fin qui trattati nel 1893 e, dopo la morte prematura di Hertz avvenuta nel 1984, ne divenne in pratica il prosecutore in Italia. Evidentemente i lavori di Hertz, pur avendo dimostrato con diversi e geniali esperimenti, che le onde elettromagnetiche previste dalle equazioni di Maxwell non solo esistevano e si comportavano come la luce riguardo a tutte le sue fenomenologie come riflessione, rifrazione interferenza, diffrazione, polarizzazione. ecc., avevano bisogno di ulteriori conferme sperimentali e questo si accinse a fare Righi.
Dunque qui di seguito riportiamo alcuni brani significativi di diverse pubblicazioni di Righi che si trovano nelle pagine 109 e 110 dell`articolo di Giorgio Dragoni (vedi bibliografia). Dopo aver descritto gli oscillatori di Hertz, Righi così prosegue:
« … Per ottenere brevissimi periodi d`oscillazione occorreva dunque diminuire la capacità e l`autoinduzione»… {Marconi dovrà fare esattamente l’opposto per ottenere lunghezze d’onda maggiori [Nota del Prof. G. Dragoni]}.
E poi prosegue Righi:
« Gli effetti che dà un oscillatore di tal genere, costituito con palline di pochi centimetri di diametro, sono assai deboli, ma si accrescono ricorrendo ad un artificio dovuto a De la Rive e Sarazin, il quale consiste nel far scattare la scintilla che congiunge i due conduttori entro un liquido isolante. Ho appunto adottata questa disposizione, e cioè ho collocato un liquido isolante fra le due sfere; ma ho trovato assai preferibile l’olio di vasellina all’olio d’ulivo, adoperato dai due fisici ginevrini, specialmente rendendolo poco scorrevole col disciogliervi una sufficiente quantità di vasellina. Infine ho di recente riconosciuto che se le due sfere sono cave, l’efficacia dell`oscillatore è minore che quando sono piene, cosa questa che forse non era facilmente prevedibile. Per esempio con un oscillatore formato con sfere massicce di quasi 4 cm di diametro, l’effetto sopra un risonatore cessava solo a circa 11 metri di distanza, mentre sul medesimo risonatore l’effetto spariva già a 6 metri allorché a quelle sfere se ne sostituivano due altre di ugual diametro esterno ma cave, con spessore di parete di circa 0,15 cm».
Nella figura 70 è disegnato il banco a microonde di Righi: a sinistra è visibile un oscillatore posto nel fuoco di un’antenna cilindrica a sezione parabolica come già aveva fatto Hertz; a destra, nel fuoco dello specchio, si trova il risonatore a striscia di vetro. Con sfere di 8 cm di diametro la lunghezza delle onde elettromagnetiche generate era di 20 cm , con sfere di poco meno di 4 cm si avevano onde di 10 cm e con sfere di solo 8 mm di diametro si osservavano onde di circa 20 mm di lunghezza (15 GHz).
Vedremo nella terza parte che Marconi adotterà le soluzioni di Hertz perfezionate da Righi in un suo dispositivo trasmittente ad onde corte. Mentre nei suoi primi ricevitori Marconi perfezionerà mirabilmente il coherer su cui tanto lavorò T. Calzecchi Onesti negli anni 1884 – 1885, quando insegnava al Regio Liceo di Fermo (oggi Liceo Classico A. Caro).
Terminiamo citando, a proposito di questioni di priorità, una nota tratta dal testo di Aitken (pag. 285) :
« The coherer principle was, however, discovered almost simultaneously by Professor Calzecchi Onesti of Fermo, Italy, and it may be that Marconi’s knowledge of the device came from that source rather than from Branly». Osserviamo che Aitken è impreciso sulle date in quanto le pubblicazioni di Calzecchi precedono di quasi 6 anni quelle di Branly e che Calzecchi era nato a Lapedona; ma riteniamo che Aitken sia imparziale nel giudizio come invece non lo sono molti altri autori.
Per consultare le altre due parti scrivere “Righi” su Cerca.
Bibliografia:
H. J. Aitken, Syntony and Spark – The Origins of Radio, Princeton University Press, New Jersey 1985 da cui è tratta la Fig. 5-1.
Giorgio Dragoni, L’opera di Righi tra Calzecchi Onesti e Marconi, in La conquista della telegrafia senza fili, a cura di E. Fedeli e M. Guidone, Nuova Alfa Editoriale, Bologna, 1987.
A. Righi, B. Dessau, La Telegrafia Senza Filo, N. Zanichelli, Bologna 1905, da cui è tratta la figura 70
riportata a pag. 170 del testo.
J. F. Ramsay, Microwave Antenna and Waveguide Techniques Before 1900, Proceedings of the IRE, Vol. 46, N° 2, February 1958, da cui è tratta le figura 54.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo a cura di Fabio Panfili.
Per ingrandire le immagini cliccare su di esse col tasto destro del mouse e scegliere tra le opzioni.