Specchi ustori

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Descrizione e caratteristiche fisiche

Gli specchi sono costituiti da una parabola di rame argentata e lucidata a specchio, sostenuta da un piede di ottone laccato. In generale, si chiamano specchi concavi le superfici sferiche o paraboliche di metallo o di vetro che servono a concentrare in un punto dei raggi luminosi. Nel caso di specchi sferici di piccola apertura, per applicare le leggi della riflessione sulle superfici piane, gli specchi si considerano come formati da un’infinità di superfici piane infinitamente piccole. Le normali a tali superfici infinitesime si intersecano tutte nel centro della sfera. Supponendo che i raggi provenienti da lontano (raggi solari) possano essere considerati paralleli all'asse principale dello specchio e sfruttando la legge della riflessione (angolo di incidenza = angolo di riflessione), si dimostra geometricamente che ogni raggio parallelo è riflesso sul punto nell'asse principale intermedio fra il centro e il vertice. Tale punto è detto fuoco. Tutti i raggi paralleli all'asse principale vengono, dunque, convogliati nel fuoco. A sua volta ponendo una sorgente luminosa nel fuoco, tutti i raggi riflessi dallo specchio si propagano paralleli fra loro.

La coppia di specchi della Collezione, molto probabilmente, veniva usata per mostrare che il "calore raggiante" si propaga e si riflette con le stesse leggi della luce. In seguito essi vennero impiegati anche per lo studio della propagazione del suono. Le leggi sulla propagazione del "calorico", erano state messe in evidenza già nella seconda metà del settecento dai fisici svizzeri Marc Pictet (1752-1825), Horace Bénédict de Saussure (1740-1799) e dal chimico svedese Carl Wilhelm Scheele (1742-1786). Pictet, in particolare, immaginò l'esperienza dei due specchi concavi messi a ventiquattro piedi di distanza l'uno dall'altro, in cui nel fuoco dell'uno si poneva un carbone incandescente che infiammava un corpo combustibile posizionato nel fuoco dell'altro. I raggi della sorgente vengono riflessi parallelamente all'asse principale e incidendo sul secondo specchio si focalizzano sul materiale combustibile procurandone l'accensione.

Nel Catalogo Lo Cicero, del 1857-1859, è riportato: "Due specchi concavi di ottone pel calorico raggiante".

Interventi

Rimozione a secco della polvere con pennelli a setola morbida. Pulitura delle superfici con etere di petrolio. Ricostruzione dei parti di un piede in ottone.

Curiosità

• Tutt'oggi, per accendere la fiamma olimpica è usato uno specchio ustorio.

• A Priolo Gargallo in Sicilia è attiva la centrale solare termodinamica Archimede, basata su un sistema di specchi parabolici che concentrano le radiazioni solari su tubi di sali fusi, in grado di raggiungere temperature superiore a 550°C.

• Nel celebre colossal muto Cabiria viene rappresentato Archimede intento a progettare gli specchi ustori e impegnato a orientarli contro la flotta romana durante la seconda guerra punica.

Bibliografia & sitografia

• Ganot A. (1863). Trattato elementare di fisica sperimentale ed applicata. Pagnoni Editore, Milano, pag. 323

• Scinà D. (1829). Elementi di Fisica Particolare, Tomo I

• Smith M. (2001). Scienza greco-romana. Ottica e teoria della luce. Enciclopedia Treccani - Storia della Scienza

• Sferrazza G. L. & Agliolo Gallitto A. (2021). Gli specchi argentati della Collezione Storica degli Strumenti di Fisica dell’Università di Palermo. Museologia Scientifica ns 15: 55-62

• Archimede a Siragusa: Dalla mente di Archimede al cinema: gli specchi ustori in Cabiria di Giovanni Pastrone, www.mostraarchimede.it/2018/06/28/dalla-mente-di-archimede-al-cinema-gli-specchi-ustori-in-cabiria-di-giovanni-pastrone/

• WikipediA: it.wikipedia.org/wiki/Specchio_ustorio 

• YouTube: Specchi Ustori, youtu.be/hHUY_yiMAVQ