Microscopio solare o a proiezione

Descrizione e caratteristiche fisiche

Il microscopio solare è costituito da tre tubi di ottone con diametro decrescente. Alla base del tubo più grande si trova il condensatore ottico formato da una lente convergente (mancante). Per il funzionamento del microscopio è necessaria una sorgente luminosa molto intensa ottenuta, di solito, con uno specchio piano AB (mancante) che riflette i raggi solari sopra la prima lente convergente (oppure un eliostato, specchio basato su movimenti a orologeria i quali ne cambiano l'inclinazione in accordo con il movimento del Sole). I raggi solari vengono dunque convogliati su una seconda lente convergente C, chiamata focus, nel cui fuoco veniva collocato il campione, di cui si vuole visualizzare l'immagine ingrandita, disposto fra due lamine di vetro strette fra due lastre metalliche mediante delle molle (porta campioni). L'oggetto così fissato viene posto vicinissimo al fuoco di una piccola lente E, dal forte potere convergente, la quale ne forma un'immagine capovolta e ingrandita sopra uno schermo posto a una opportuna distanza (vedi figure sotto). Le viti C e D (indicate nella figura sopra) servono a regolare le distanze delle lenti E ed L dal campione, in modo tale che questo si trovi sempre nel fuoco della prima lente e molto vicino al fuoco della seconda [2].

I primi microscopi solari, come quello appena descritto, avevano l'inconveniente di concentrare sul campione un calore troppo intenso. Per ovviare a ciò, furono sviluppati degli opportuni condensatori ottici con più lenti, in cui veniva frapposta tra le lenti un contenitore d'acqua satura di allume capace di assorbire buona parte del calore, ed evitare l'alterazione del campione illuminato.

L'ingrandimento del microscopio veniva determinato sperimentalmente, mettendo al posto del campione una lastra di vetro sulla quale erano segnate delle divisioni di 1/10 oppure di 1/100 di millimetro. Misurando nell'immagine l'intervallo fra le divisioni si deduceva l'ingrandimento del microscopio.

Notizie storiche e uso dello strumento

Il microscopio composto, costituito da più lenti, è stato sviluppato ai primi del 1600 assieme al cannocchiale, quando l'ottica ebbe un progresso notevole in seguito allo sviluppo tecnologico nella preparazione delle lenti. Molti hanno contribuito allo sviluppo di questo strumento: in Italia è concorde l'attribuzione dell'invenzione del microscopio al fisico, astronomo e filosofo italiano, Galileo Galilei (1564-1642). In Europa alla metà del XVII secolo Robert Hooke (1635-1703) perfezionò il microscopio con cui osservò le strutture elementari del tessuto degli esseri viventi che chiamò cellule. Egli scrisse un trattato molto importante, Micrographia, il quale diete inizio alla ricerca del mondo infinitesimale. Un'altra figura importante fu quella di Anthony Van Leewenhock (1632-1723). Egli pur non essendo uno scienziato ma un mercante di stoffe, da autodidatta riuscì a costruire microscopi semplici (con una lente) e osservare i microorganismi presenti nelle acqua di palude.

Molti studiosi hanno contribuito allo sviluppo del microscopio solare, o a proiezione [1]; esso è associato alla lanterna magica, come nella trattazione fornita dal fisico sperimentale francese J. Antoine Nollet (1700-1770) nella Lecons de Physique Experimentale [3]: 

“si tratta di una lanterna magica illuminata dalla luce del sole, nella quale il portaoggetti, anziché essere dipinto è un pezzo di vetro bianco, sul quale viene posizionato una goccia di liquore nella quale vi sono insetti, polveri o altri corpuscoli. Una pulce schiacciata sul portaoggetti si vede grande come un montone”.

Il microscopio solare viene chiamato così perché permetteva di proiettare su uno schermo oggetti estremamente ingranditi, illuminando il campione  con luce solare.

Qualche tempo prima del 1736 il fisico Daniel Gabriel Fahrenheit (Danzica, 1686 - L'Aia, 1736) produsse un microscopio a proiezione, che fu visto da molte persone ad Amsterdam; tra questi c'era il medico anatomista tedesco Johann Nathanael Lieberkühn (1711-1756). Naturalmente gli piaceva molto come mezzo per dimostrare le belle strutture che era così abile nel preparare. Lieberkühn fece realizzare un microscopio a proiezione e lo portò con sé durante la sua visita in Inghilterra (1737-1738) dove suscitò grande interesse, e poiché questa era la prima conoscenza che gli ottici e gli scienziati inglesi ebbero del microscopio a proiezione, ne attribuirono molto naturalmente l'invenzione a Lieberkühn [1].

Fu l'ottico inglese John Cuff (1708-1772) a inventare per primo un microscopio solare in cui il tubo ottico rimaneva fermo e lo specchio si muoveva, controllato dall'interno della stanza [6].

Col microscopio solare si potevano mostrare numerosi fenomeni curiosi: dalla circolazione del sangue nella coda dei girini e nelle zampe delle rane, alla cristallizzazione dei sali. 

Nella Nota N. 106 del Registro Blaserna del 1863-1871 è riportato: "Microscopio solare ... lire 100''; nella Nota N. 107 è riportato: "Astucci di oggetti per il microscopio solare ... lire 40".