Spettroscopio a quattro prismi

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Descrizione e caratteristiche fisiche

Lo strumento è costituito da un disco di ottone graduato (0 - 360°), sul quale sono posti quattro prismi equilateri (di cui due mancanti), montati su telai meccanici, è sostenuto da una colonna di ottone poggiante su di un treppiede di ghisa. Ogni telaio meccanico è incernierato in un settore semicircolare imperniato sulla base. Ruotando il settore tutti i prismi assumono contemporaneamente una nuovo angolazione. Tre ganasce con viti di fissaggio possono scorrere lungo una scanalatura perimetrale del disco e sostengono, tramite altrettanti anelli, il cannocchiale, il collimatore e il tubo porta-scala. L'inclinazione dei tubi rispetto al piano orizzontale viene modificata ruotando delle manopole a vite, munite di molle antagoniste che agiscono sugli anelli di fissaggio. Il collimatore è formato da un tubo d'ottone recante a un'estremità una fenditura verticale la cui larghezza è regolabile tramite una vite micrometrica. La fessura può essere parzialmente ricoperta da un piccolo prisma equilatero di vetro fissato ad un apposito supporto ribaltabile. Con questo accorgimento è possibile osservare due spettri contemporaneamente. Uno è generato dalla luce proveniente da una sorgente allineata con l'asse ottico del collimatore; l'altro da una seconda sorgente luminosa, posta a lato della fenditura i cui raggi vengono inviati nel collimatore dopo essere stati riflessi dal piccolo prisma. Generalmente uno degli spettri serve da campione per confrontare e misurare le linee dello spettro da esaminare. Una lente convessa, posta all'altra estremità del tubo, rende parallelo il fascio di luce proveniente dalla fessura. Il cannocchiale è composto da un secondo tubo d'ottone nel quale vi sono una lente acromatica, una lente di campo convergente e un oculare di Ramsden. Una vite micrometrica imperniata su di una ganascia agisce su quella che sostiene il tubo del cannocchiale e ne permette i movimenti fini. La vite reca un tamburo argentato, con 50 divisioni ognuna corrispondente ad 1/100 di mm. Grazie a un indicatore, è possibile leggere gli spostamenti del cannocchiale su di una scala argentata lunga 20 mm con divisioni ogni 1/2 mm. Un terzo tubo d'ottone reca ad un'estremità una scala micrometrica su vetro con 200 divisioni e, all'estremità opposta, una lente convergente. Esso può essere orientato tramite un pignone dentato e una cremagliera. Con una fiamma a gas è possibile illuminare la scala e proiettarla su uno dei prismi che, per riflessione, la fa apparire sovrapposta agli spettri in esame. Una scatola metallica semicircolare, munita di fori e otturatori girevoli in corrispondenza dei tubi, racchiude il treno di prismi e fa da schermo alla luce parassita. Modificando la posizione dei prismi è possibile variare la porzione di spettro visibile nel campo del cannocchiale.

Lo strumento è corredato dai seguenti accessori.

• Oculare. Si tratta di un secondo oculare di tipo Ramsden per il cannocchiale. E' simile a quello montato sullo strumento ma è di diversa potenza.

• Due becchi a gas. I becchi, fissati su basi circolari, hanno la parte superiore filettata. Su di essi è avvitato un sostegno a raggiera con un caminetto tronco-conico che circonda parzialmente la fiamma. IL camino aumenta il flusso d’aria alla fiamma che diviene cosi più calda.

• Due stativi. I due sostegni sono formati da una colonnina inserita in un piedi circolare. Su di esso scorre, trattenuta da un anello, un'astina orizzontale sulla quale è infilato un tubo di vetro con un filo di platino terminante a occhiello. Una goccia della soluzione (o un frammento di materiale solido) viene posta nell'occhiello di platino che si introduce nella fiamma di uno dei becchi a gas. La luce cosi prodotta viene cosi analizzata nello spettroscopio. Naturalmente altri tipi di sorgenti luminose sono utilizzati nell'analisi spettrale: archi e scintille, scariche in gas rarefatti, ecc.

Notizie storiche e uso dello strumento

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Nella Nota xxx è riportato: ...

Interventi

Rimozione a secco della polvere con pennelli a setola morbida. Pulitura delle superfici con etere di petrolio.

Bibliografia & sitografia

• Duboscq J (1885). Historique & Catalogue des Tous les Instruments d’Optique Superieure. Paris: Maison Jules Duboscq, pagg. 48-55

• Brenni P (1995). Gli strumenti di Fisica dell'Istituto Tecnico Toscano. Ottica. Firenze: Giunti

• Jensen W B (2014). Spectroscopes. Oesper Museum Booklets on the History of Chemical Apparatus, University of Cincinnati

• Fondazione Scienza e Tecnica, www.fstfirenze.it/spettrometro-a-4-prismi/

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