Istituto d'Istruzione Superiore Vittorio Alfieri

ONDE ACUSTICA OTTICA


Accessori per ottica

	Cassetta di accessori per lo studio dell'ottica geometrica. L'ottica geometrica studia i fenomeni ottici come la propagazione rettilinea della luce, la riflessione e la rifrazione dando una spiegazione del funzionamento di specchi, prismi, lenti.
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	Disco ottico per lo studio dell'ottica geometrica ( o disco di Hartl ). Apparecchio che consente di introdurre l’ottica geometrica. E' possibile eseguire dimostrazioni sulla riflessione, rifrazione e riflessione totale di raggi luminosi provenienti da un proiettore diottrico munito di diaframmi con una o più fenditure
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	Diaframma a 5 fessure per disco ottico. E' possibile eseguire dimostrazioni sulla riflessione, rifrazione e riflessione totale di raggi luminosi provenienti da un proiettore diottrico.
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	Lente concava e biconcava.
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	Corredo di lenti convergenti e divergenti con distanze focali diverse.
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	Apparecchio per la verifica dei fenomeni di riflessione e rifrazione della luce. Usando la vaschetta trasparente, riempita con un liquido, si può misurare la rifrazione del liquido stesso. L’angolo col quale un raggio proveniente dal proiettore incide su una superficie del secondo mezzo è chiamato angolo di incidenza i: esso indica di quanto è inclinato il raggio rispetto alla normale. L’angolo con cui viene riflesso dalla stessa superficie si chiama angolo di riflessione r. Analogamente, l’angolo col quale un raggio si osserva nel secondo mezzo è chiamato angolo di rifrazione r.
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	Porta-ostacolo per strumenti ottici.
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	Schermo opaco.
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	Doppio specchio su sostegno.
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	Lente biconcava.
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	Lenti di vario tipo convergenti.
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	Specchi ad angolo.
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	Modello ottico dell'occhio.
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	Prismi e poliprismi.
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	Prismi tripli.
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	Prisma a visione diretta (di G.B. Amici). L'oggetto è ottenuto dall'unione di tre prismi dispersivi messi uno di seguito all'altro. Quello centrale ha dimensione maggiore e ha sezione a forma triangolo isoscele. Gli altri due prismi, identici fra loro, hanno invece sezione geometrica a forma di triangolo scaleno e sono incollati al precedente attraverso una delle facce. Il tutto ha la forma finale di un parallelepipedo trapezoidale la cui superficie è quasi completamente opacizzata. Le due facce opposte sono invece perfettamente lavorate essendo quelle predisposte ad essere attraversate dai raggi luminosi durante l'utilizzo.
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	Prismi raddrizzatori acromatici. Una lente concava "Flint" è comunemente associata ad un lente convessa "Crown" per la costruzione di un doppietto acromatico. Questa accoppiata permette di ridurre notevolmente le aberrazioni cromatiche rispetto alla singola lente. Per sistema acromatico s'intende un sistema ottico in grado di mettere a fuoco, nello stesso punto, luce di due diverse lunghezze d'onda (cioè di due diversi colori). Un sistema acromatico classico è realizzato accoppiando due vetri diversi aventi differenti coefficienti di dispersione (tipicamente un vetro Flint ed un vetro Crown): si parla in questo caso di doppietto acromatico.
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	Specchio piano orientabile su asta.
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	Banco ottico per verifica delle leggi di ottica geometrica specchi, diottro, lenti, prismi.
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	Banco ottico semplice. Costruito in laboratorio inizio 1900.
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	Banco ottico storico fotometrico.
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	Lampada a vapori di mercurio.
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	Fenditura regolabile per verifiche di interferenza e diffrazione.
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	Laser elio neon. Sorgente di luce monocromatica per esperimenti di ottica fisica.
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	Tubo di Righi.
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	Alimentatore per lampade spettrali.
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	Portalampade e lampada spettrale.
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	Lampade spettrali di vario tipo. La lampada a scarica è un tipo di lampadina basata sull'emissione luminosa per luminescenza da parte di un gas ionizzato. La ionizzazione del gas è ottenuta per mezzo di una differenza di potenziale, che fa migrare gli elettroni liberi e ioni positivi ai diversi capi della lampada (dove sono presenti gli elettrodi
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		Specchietti di Fresnel. Questo dispositivo fu inventato dal fisico francese Agustin-Jean Fresnel (1788-1827) in relazione a studi sulla teoria ondulatoria della luce. Lo strumento consente l'osservazione delle frange d'interferenza associate alla luce riflessa dagli specchi.
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	Carter per lampada.
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	Schermo al solfuro di zinco per radiazioni ultraviolette.
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	Anelli di Newton. Il fenomeno degli Anelli di Newton, che prende il nome da Isaac Newton, è una figura di interferenza dovuta alla riflessione della luce tra due superfici: una sferica e l'altra piana, adiacente alla prima. Un sottile strato di aria compreso tra una lastra plana di vetro e la superficie curva di una lente piano-convessa produce una serie di frange di interferenza circolari o anelli.Quando viene prodotto mediante luce monocromatica, si osserva una serie di anelli concentrici, alternatamente chiari e scuri, centrati nel punto di contatto tra le due superfici.Quando viene prodotto mediante luce bianca, si osserva una distribuzione di anelli aventi i colori dello spettro visibile, ovvero gli stessi dell'arcobaleno.
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	Diffrattometro. Costruzione artigianale in laboratorio anno 1962.
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		Diffrattometro. Costruzione artigianale in laboratorio anno 1935.
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	Diffrattometri artigianali con fenditure da 0,50 ; 0,25; 0,12 mm di larghezza.
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		Doppio condensatore per diffrazione con cursore e varie fenditure (0,4 ; 0,3 ; 0,2 ; 0,1 mm).
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	Condensatore a cursore con fori diversi e fenditure per diffrazione.
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	Doppio condensatore a cursore per diapositive.
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	Diaframma con una fenditura per diffrazione.
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	Doppia fenditura per interferenza.
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	Reticoli diversi per diffrazione (20,40,80,100 righe / cm).
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	Reticoli diversi per diffrazione (50 , 570-Rowland- righe / mm).
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	Diaframma con corpi di diffrazione.
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		Lastra per zone Fresnel e suo particolare.
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	Reticolo per diffrazione di Fraunhofer.
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	Diaframma con foro circolare.
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	Fotoelemento al silicio.
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	Reticolo di diffrazione.
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	Reticolo con schermo opaco.
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	Filtri Polaroid.
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	Filtri di vari colori.
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	Filtri infrarosso e ultravioletto.
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		Spettroscopio (di Bunsen e Kirchhoff) Lo spettroscopio è uno strumento usato per l'osservazione e l'analisi della radiazione elettromagnetica emessa da una sorgente. Si tratta del classico apparecchio a prisma di Bunsen e Kirchhoff (1860) da utilizzare per l'analisi spettroscopica.Mediante il loro apparecchio Bunsen e Kirchhoff, scoprirono il cesio ed il rubidio.I tubi di scarica di Geissler e di Plùcker furono adoperati correntemente nella seconda metà dell'800 come sorgenti luminose per l'analisi spettroscopica. Nello spettroscopio di Bunsen e Kirchhoff il prisma in vetro flint è posto al centro di una piattaforma circolare, munita di coperchio, sostenuta da una robusta colonna che poggia su tre piedi di metallo.I raggi luminosi da esaminare, provenienti da una fenditura posta all'estremità del collimatore e resi paralleli all'uscita del collimatore stesso, vengono deviati dal prisma equilatero ed osservati attraverso un cannocchiale con oculare a cremagliera.Un secondo collimatore provvede ad inviare dentro al cannocchiale l'immagine di una scala graduata in modo che essa si sovrapponga allo spettro.
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	Tubi di Plücker. La scarica elettrica in un tubo a gas rarefatto fu usato da Plücker come sorgente di luce nell'analisi spettrale. I1 tubo, che viene posto verticalmente su un sostegno, ha nel mezzo un tratto a capillare, perché l'intensità della luce è massima in quella configurazione. Gli elettrodi metallici, con capsula di contatto, vanno collegati ad una sorgente di alta tensione (3-6 kvolt per esempio un rocchetto di Ruhmkorff ). Nella forma della scarica normale di un gas rarefatto (pochi mm. di mercurio) si distingue, muovendosi dal catodo verso l'anodo, una piccola zona oscura, detta spazio scuro di Crookes (1879) o di Hittorf (1869), un piccolo tratto debolmente illuminato, detto del bagliore catodico,una seconda regione oscura o spazio oscuro di Faraday (1838) ed infine una lunga colonna luminosa che si estende fino all'anodo (colonna positiva). La luce osservata è dovuta agli atomi del gas che da uno stato eccitato ritornano allo stato fondamentale emettendo radiazione luminosa la cui frequenza dipende dalla natura del gas.
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	Proiettore a carboni con illuminazione prodotta da arco voltaico corredata di diapositive su vetro.
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		Diapositive su vetro per proiettore a carboni.
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	Proiettore diottrico completo di basamento, condensatore e serie di diaframmi.
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	Specchio girevole per macchine rotanti. Per osservare fenomeni periodici come ad es. oscillazioni di molle, scarica di lampade a bagliore in tensione alternata ecc.
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	Lampada a scarica nei gas con elettrodo a triangolo.
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	Lampada a incandescenza 12 V.
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	Modello di spettroscopio.
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	Lanterna magica. La lanterna magica è una forma di proiezione di immagini dipinte (di solito su vetro) su una parete (o uno schermo appositamente predisposto) in una stanza buia, tramite una scatola chiusa contenente una candela, la cui luce è filtrata da un foro sul quale è applicata una lente. Il procedimento è del tutto analogo nella sostanza a quello dei moderni proiettori di diapositive.
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		Diaframmi ad iride.
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	Fotometro di Bunsen. Il fotometro "a macchia d'unto", ideato da Bunsen nel 1841, è pregevole per la sua semplicità anche se i risultati che si ottengono sono un po' approssimativi. Probabilmente, il più noto dispositivo per misusare l'intensità di una sorgente luminosa. Esso permette il confronto dell'intensità ignota di una sorgente con una che produce un'intensità luminosa conosciuta. Il fotometro consiste in un telaietto (o schermo) di carta sul cui centro si è fatta cadere una goccia d'olio, di cera o di stearina. La macchia appare oscura quando l'occhio si trova tra il telaio e la sorgente luminosa, viceversa è trasparente guardando la luce attraverso il telaio. Volendo con questo fotometro comparare l'intensità di due sorgenti, lo si farà scorrere normalmente alla retta che le unisce, finche non si vedrà sparire la macchia centrale. Allora si potrà affermare che le intensità luminose delle sorgenti stanno in ragione diretta ai quadrati delle loro distanze dal telaio. Nel fotometro di Bunsen per osservare contemporaneamente le due facce dello schermo viene usato un sistema di due specchi, che fanno un angolo di circa 140° tra di loro, disposti simmetricamente rispetto allo schermo. L'osservatore posto di fronte vede le due facce dello schermo riflesse dagli specchi.
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	Eliostato con fenditure di varia forma.
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	Polarimetro di Laurent. Permette di misurare il potere rotatorio delle sostanze otticamente attive. Se il tubo porta campione è vuoto o contiene una sostanza otticamente inattiva, il fascio polarizzato non subisce alcuna rotazione, attraversa l’analizzatore allineato e orientato come il polarizzatore e viene percepito all’oculare con la massima intensità, determinando la posizione di zero della scala graduata. In presenza di una sostanza otticamente attiva il piano di polarizzazione della luce incidente subisce una rotazione. Per osservare il massimo dell’intensità si deve quindi ruotare l’analizzatore dello stesso angolo a di cui è stato ruotato il piano della luce polarizzata.
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	Vaschetta per soluzioni zuccherine e rotazione piano polarizzazione luce.
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	Generatore di onde e frequenziometro.
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	Oscillografo. L'oscillografo è uno strumento che permette di registrare graficamente oscillazioni di grandezze elettriche, meccaniche o di altro tipo.
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	Diapason "la 3" per esperienze di risonanza e battimenti.
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	Diapason elettromagnetico.
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	Metronomo. Il metronomo è uno strumento usato in musica per misurare il tempo o la scansione ritmica.
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	Sirena di Cagnard de la Tour con contagiri. Per dimostrare la relazione fra frequenza ed altezza del suono. Ruote portante e direttice con fori, la ruota portante ha sullo stesso asse una vite senza fine che aziona un congegno riduttore (rapporto 50:1) per agevolare la determinazione del numero di giri.
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	Sirena a disco di Seebeck. Impiegato per il montaggio di una sirena od in unione ad una cellula fotoelettrica ed all'amplificatore di B.F. quale "ruota sonora della luce". La determinazione del rapporto frequenza/altezza suono può essere fatta ad esempio col cronometro elettronico ed il contatore di impulsi oppure con lo stroboscopio.
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	Sirena a disco di Seebeck.
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		Risuonatore di Koenig. Tale apparato, presentato nel 1864 dal suo ideatore e costruttore R. Koenig, è basato sulla trasduzione acustico-ottica, attuata mediante capsule manometriche, di un suono analizzato da una serie di risonatori di Helmholtz e visualizzato mediante fiamme osservate in uno specchio ruotante. L'analizzatore armonico di Koenig è composto da un supporto verticale portante otto risonatori sferici di Helmholtz accordati sulle prime otto armoniche di 128 Hz (128, 256, 384, 512, 640, 768, 896 e 1024 Hz). Ciascuno di essi è siglato da König sul bordo dell'imboccatura dove è riporta la nota musicale eventualmente corrispondente (DO2, DO3, SOL3, DO4, MI4, SOL4, settima armonica e DO5). Ognuno, attraverso l'imboccatura auricolare e tramite tubi in gomma, comunica con una capsula manometrica che comanda una fiamma: sia i risonatori che le fiamme sono disposti verticalmente gli uni sopra gli altri, un poco obliquamente in modo che le fiamme non si sovrappongano e non si perturbino reciprocamente. Per lo stesso motivo i becchi sono di lunghezza decrescente. Subito sotto le otto capsule si trova la camera di distribuzione del gas dalla quale fuoriescono otto ugelli collegati alle capsule manometriche con tubi di gomma. Uno specchio a quattro facce ruotante manualmente è parte integrante dell'apparecchio: ha l'asse di rotazione parallelo ad una retta congiungente i becchi ed è da essi parzialmente separato con un doppio paravento che le contorna per minimizzare gli effetti perturbativi dell'aria mossa dallo specchio. All'apparato era richiesto di provocare variazioni di ampiezza visibile nelle tracce luminose, a seguito dell'arrivo di un'onda sonora composta da una o più armoniche in risonanza con le cavità acustiche dello strumento; di non generarne nel caso opposto. König lo presentò come un apparecchio adatto più alla dimostrazione che alla ricerca, poiché formato da risonatori fissi, non accordabili a piacimento. Propose, inoltre, di utilizzarlo per mostrare come, in genere, i suoni naturali non siano semplici: con le canne d'organo, con le corde vibranti, con l'ancia libera, per l'analisi della voce umana. L'aspetto dimostrativo dell'analizzatore, comunque, non impedì che esso fosse effettivamente utilizzato sia in laboratorio per l'analisi di suoni la cui complessità non era nota a priori, sia a scopo didattico.
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	Specchio rotante per risuonatore. Per l'osservazione di fiamme vibranti. La rotazione avviene manualmente per mezzo di una manovella che é collegata alla barra degli specchi.
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Canne d'organo comprendenti un ottava con capsula manometrica a gas: per visualizzare le onde sonore mediante la fiammella alimentata dal gas stesso secondo la tecnica detta delle "fiamme danzanti". Vi è anche una canna speciale con cui studiare le onde stazionarie.
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	Ruota a denti di Savart (inventario anno 1907). Per dimostrare il rapporto tra frequenza ed altezza del suono. La ruota deve essere montata sulla macchina di rotazione, il suono è prodotto avvicinando ai denti delle ruote un cartoncino o un foglio di plastica.
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	Pinzetta a tormalina con 5 cristalli e prisma di calcite con doppia rifrazione.
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		Romboedri di calcite. In particolari cristalli, come il cristallo di calcite (noto col nome di Spato d'Islanda), un raggio luminoso incidente non solo viene doppiamente rifratto, ma è anche scisso in due raggi dalle caratteristiche particolari. Il fenomeno si chiama birifrangenza e l'effetto visivo guardando attraverso il cristallo è il fatto che un'eventuale scritta posta dietro di esso si vede doppia, anche se non lo è.Vi sono strumenti ottici (polariscopi) che sfruttano le diverse proprietà dei due raggi prodotti, poiché in essi la luce ha una caratteristica speciale: è polarizzata (si può dire semplificando che l'oscillazione dell'onda elettromagnetica segue "una regola" e non è distribuita invece omogeneamente e casualmente in tutte le direzioni come la luce ordinaria).
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	Parallelepipedo di vetro all'uranio.

		Caleidoscopio. Il caleidoscopio è uno strumento che si serve di specchi e pezzetti di vetro o plastica colorati, per creare infinite strutture simmetriche. Appoggiando un occhio a un'estremità (come fosse un cannocchiale) e ruotando l'altra estremità (o tutto il tubo nei modelli più economici), si possono vedere delle figure interessanti simmetriche, formate dall'immagine diretta più quelle create dalle riflessioni degli specchi; le figure cambiano continuamente senza mai ripetersi.
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	Apparecchio proiezione diascopia episcopia.
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		Stereoscopio. Costruttore manifatture Keystone View Company_ inventario anno 1904. Lo stereoscopio, immaginato da Wheatstone nel 1838 e modificato in seguito da Brewster, è uno strumento per mezzo del quale si vedono in rilievo le immagini di oggetti a tre dimensioni disegnate, o fotografate, sopra una superficie piana. Il principio fondamentale dello stereoscopio consiste nel collocare davanti a ciascun occhio l'immagine d'uno stesso oggetto, una delle quali però è disegnata con la prospettiva dell'occhio destro e l'altra con quella del sinistro (coppia di immagini leggermente sfasate tra di loro o immagine stereoscopica).Se ciascun occhio vede soltanto l'immagine che gli è destinata e le due immagini si sovrappongono si ottiene una percezione viva e distinta del rilievo.Nello stereoscopio di Wheatstone la sovrapposizione delle immagini si otteneva per mezzo di due specchi piani, in quello di Brewster con due lenti convergenti.
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		Supporti per visione filmini e diapositive (costruzione artigianale anno 1959 e 1962).