Specchio convesso

strumento per esperienze didattiche di ottica geometrica

Numero di inventario:

Costruttore:

Data di acquisto/costruzione: inizio XIX secolo

Materiali e componenti: rame argentato e ottone

Dimensioni: diametro specchio 25 cm (10 inch); altezza piedistallo 40 cm

Prezzo:

Particolare del meccanismo per la regolazione dell'inclinazione dello specchio

Descrizione e caratteristiche fisiche

Lo specchio è costituito da una lastra di rame argentato con cornice in ottone. Il retro dello specchio è annerito. Lo specchio è agganciato a un arco semicircolare, su cui si trova un meccanismo a molla con ruota dentata che consente di fissare l'inclinazione dello specchio (vedi figura). Il supporto semicircolare è, a sua volta, inserito sul piedistallo di ottone ed è libero di ruotare attorno all'asse verticale.

Uno specchio sferico si definisce convesso se la superficie riflettente è rivolta verso l’esterno della calotta sferica. Negli specchi convessi il fuoco è sempre virtuale, ossia posto dietro lo specchio. Infatti i raggi paralleli all'asse principale di uno specchio convesso, prendono, dopo la riflessione delle direzioni divergenti le quali, prolungate, vanno a concorrere in un punto F, che è il fuoco principale virtuale dello specchio. Esso è posto a metà del raggio di curvatura. Si consideri un oggetto AB posto dinanzi ad uno specchio convesso, a una distanza qualunque. Tutti i raggi riflessi dallo specchio risultano divergenti. Per costruire geometricamente l’immagine è dunque necessario considerare i prolungamenti dei raggi riflessi verso l’interno dello specchio che concorrono alla formazione dell’immagine virtuale. Tutti i raggi emessi da A sono divergenti, come detto, in seguito alla riflessione e i loro prolungamenti vanno a congiungersi in un punto a che è l’immagine virtuale di A. Allo stesso modo si procede per la costruzione dell’immagine virtuale del punto B in b. L’occhio riceve i raggi riflessi divergenti e percepisce in ab un'immagine di AB. Da questa impostazione risulta che qualsiasi sia la posizione dell'oggetto davanti allo specchio convesso, l'immagine risulta sempre virtuale, diritta e rimpicciolita.

Costruzione dell'immagine sullo specchio

Notizie storiche e uso dello strumento

Negli antichi esemplari in metallo (oro, argento, bronzo, leghe), a iniziare da quelli rotondi a uso rituale egiziani e minoico-micenei, lo specchio portatile assunse ben presto funzione di oggetto artistico. Tale proprietà si accentuò con la produzione di specchi cretesi, greci, etruschi e quindi romani. Per tutto il medioevo furono in uso gli specchi metallici; fu nel rinascimento che venne realizzato lo specchio con lastra di vetro ricoperta da amalgama (stagno e mercurio), soprattutto per il contributo determinante di Venezia che per prima introdusse questo tipo di specchio, concedendo il brevetto alle vetrerie di Dal Gallo di Murano. L'arte degli specchi iniziò la sua decadenza nel secolo XIX.

Dal punto di vista fisico, i dati caratteristici più importanti di uno specchio ottico sono il fattore di riflessione (rapporto fra l’energia riflessa e l’energia incidente) e la forma geometrica, che può essere piana, cilindrica, parabolica e sferica. In particolare gli specchi sferici, ottenuti da calotte sferiche, possono essere concavi o convessi secondo che la riflessione avvenga sulla superficie interna o esterna alla calotta. In tali specchi, si può dimostrare che la distanza focale è pari alla metà del raggio di curvatura.

Nella Nota di Inventario di Scinà, antecedente al 1832, è riportato: "Uno specchio concavo convesso di metallo con piede di rame". Dal confronto con altri strumenti della collezione, per affinità stilistica si può ipotizzare che lo specchio convesso sia stato realizzato molto probabilmente da "meccanici" locali all’inizio del XIX secolo, nel periodo in cui Domenico Scinà era titolare della cattedra di Fisica Sperimentale.

Interventi

Rimozione a secco della polvere con pennelli a setole morbide. Pulitura delle superfici con etere di petrolio.

Curiosità

Uno del loro utilizzo più comune è sul lato passeggero della macchina: in alcuni paesi viene aggiunta un’etichetta di sicurezza che avvisa: “gli oggetti nello specchio sono più vicini di quel che sembra” per avvisare gli autisti che questi specchi distorcono la percezione della distanza. Essi però forniscono una visuale più ampia, proprio grazie alla curvatura all'infuori. Essi vengono spesso collocati sui muri o soffitti di edifici in corrispondenza di una curva o di un incrocio per avere una visibilità più estesa, eliminando punti ciechi.

Bibliografia & sitografia

Ganot A., 1863. Trattato elementare di fisica sperimentale ed applicata. Pagnoni Editore, Milano, pag. 306
Scinà D., 1829. Elementi di Fisica Particolare, Tomo I
Sferrazza G. L. & Agliolo Gallitto A. (2021). Gli specchi argentati della Collezione Storica degli Strumenti di Fisica dell'Università di Palermo. Museologia Scientifica 15: 55-62, doi: 10.53246/ANMS0007
Smith M., 2001. Scienza greco-romana. Ottica e teoria della luce. Enciclopedia Treccani - Storia della Scienza
WikipediA: en.wikipedia.org/wiki/Curved_mirror
YouTube: Gli specchi sferici, youtu.be/uJFH4t8uZYs

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A cura di Aurelio Agliolo Gallitto, con la collaborazione di Giovanni Luca Sferrazza. Ultima revisione 18.02.2025 2012 © Collezione Storica degli Strumenti di Fisica, Università di Palermo