Polariscopio di Nörremberg

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Descrizione e caratteristiche fisiche

Lo strumento della collezione è un polariscopio di Nörremberg con microscopio di Amici. Questi due strumenti utilizzati insieme permettono di osservare cristalli con un fascio di luce polarizzata linearmente. Un raggio di luce che cade sulla lastra di vetro con l'angolo di incidenza di Brewster (circa 56 gradi) viene polarizzata linearmente e riflessa verso lo specchio posto sulla base dello strumento. Questo la rinvia verticalmente attraverso un prisma di Nicol che funge da analizzatore. Ruotando il prisma di Nicol si ottiene l'estinzione del raggio.

Il polariscopio poggia su una base di legno rettangolare munita di un cassettino. Sulla base sono montate due colonnine telescopiche parallele di ottone. Tra di esse, dal basso verso l'alto, sono incernierati uno specchio circolare (mancante) montato direttamente sulla base di legno, una lastrina di vetro reclinabile, un supporto per inserire le lastrine con i cristalli e una lente biconvessa. Infine, sopra la lente, è montato un microscopio di Amici con un prisma di Nicol. Su un lato del cassettino di legno è montato uno specchio reclinabile per inviare la luce verso la lastrina di vetro. Il prisma di Nicol funge da analizzatore e può ruotare secondo l'asse verticale. Un raggio di luce che, attraverso lo specchio laterale, colpisce la lastrina di vetro, inclinata di circa 35 gradi (angolo di polarizzazione del vetro) rispetto alla verticale, viene polarizzato per riflessione. Il raggio polarizzato si riflette sullo specchio circolare e arriva al microscopio dove è posto il prisma analizzatore. Facendo ruotare il prisma si può stabilire il piano di polarizzazione del raggio.

Se si pone sull'apposito sostegno un cristallo, lo si può osservare quindi al microscopio con luce polarizzata. In questo modo si può osservare il fenomeno della colorazione prodotto dalla polarizzazione rotatoria o circolare, generata dal cristallo. Si dice che un fascio di luce è polarizzato circolarmente quando per ogni colore si ha un piano diverso di polarizzazione. Questo fa si che ruotando il prisma di Nicol si osserveranno di volta in volta colori diversi.

Una lamina di quarzo mostra i tipici colori della polarizzazione cromatica.

Un biquarzo è composto da due lamine di quarzo appaiate: una destrogira e l'altra levogira. Esse ruotano il piano di polarizzazione della luce in opposte direzioni e producono colori diversi.

Una lamina di quarzo concava produce degli anelli colorati che corrispondono a diversi spessori del quarzo.

Le immagini di una farfalla e di una viola del pensiero composte da lamine di selenite (varietà di gesso cristallino) di vari spessori mostrano colori cangianti quando sono osservata in luce polarizzata.

Le tensioni meccaniche interne di un pezzo di vetro non ricotto appaiono in luce polarizzata.

Per osservare delle lamine cristalline in luce polarizzata è necessario inserire una lente convergente fra la lastra di vetro e lo specchio. Una lamina di quarzo posta su quest'ultimo mostra le tipiche figure d'interferenza dette spirali di Airy.

Notizie storiche e uso dello strumento

Lo strumento, senza microscopio, è stato ideato nel 1833 dal fisico tedesco Johann Gottlieb Christian Nörremberg (1787-1862).

Nella Registro Blaserna (1863-1871), nella nota "N° 106. Nota di J. Duboscq a Parigi." è riportato: "App. Nöremberg e microscopio di Amici .............................. 250".

Bibliografia & sitografia

• Duboscq J. Maison (1885). HISTORIQUE & CATALOGUE DE TOUS LES INSTRUMENTS D'OPTIQUE SUPÉRIEURE APPLIQUÉS AUX SCIENCES ET A L'INDUSTRIE, Paris, pag. 76 | www.sil.si.edu/DigitalCollections/trade-literature/scientific-instruments/pdf/sil14-51748.pdf

• Ganot A. (1863).(1863). Trattato elementare di fisica sperimentale e applicata e di meteorologia. XVII Ed. Pagnoni Editore, Milano, pagg. 471-472

• Lyle R. E. & Lyle G. G. (1964). A Brief History of Polarimetry. Journal of Chemical Education 47(6): 308-313

• Jamin (1881), pag. 491

• Giordano (1862), pag. 315

• Brenni (1995), pag. 114

• WikipediA, Johann Gottlieb Nörremberg: en.wikipedia.org/wiki/Johann_Gottlieb_Nörremberg

• YouTube, Fondazione Scienza e Tecnica di Firenze, Nörremberg polariscope and tourmaline tongs (a cura di P. Brenni e A. Giatti): youtu.be/3lzyfvnJ4yk

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