didattica - Percorsi didattici
Percorso didattico ottica Nº 3
Prismi e spettroscopia


 

E' noto che Isaac Newton (1642-1727) realizzò la scomposizione della luce con un prisma nel 1666. Con il miglioramento della tecnica di lavorazione dei vetri si potè osservare un fenomeno interessante: lo spettro solare (Nº 212) presenta delle righe nere ossia, in altre parole, mancano dei "colori" (lunghezze d'onda). Poche righe (sette) furono osservate per la prima volta da William Wollaston (1766-1828) nei primissimi anni dell'Ottocento e una serie più vasta (di ben 700) nel 1814 dal fisico tedesco Joseph von Fraunhofer (1787-1826), di cui determinò la posizione limitatamente alle principali (per questo motivo le righe sono dette di Fraunhofer). Il prof. Francesco Zantedeschi (1797-1873) studiò le righe dello spettro solare nel 1846 avvalendosi di uno strumento a prisma (Nº 294) fattosi appositamente costruire dal fabbricante di strumenti ottici Jean - Baptiste Soleil (1798-1878). Per indirizzare sullo strumento un raggio solare fisso nel tempo il professore fece uso dell'eliostato (Nº 190) ideato nel 1843 da L. T. Silbermann (1806-1865) e prodotto da Soleil, dal quale acquistò un esemplare nel 1845. Nel 1859 dalla proficua collaborazione tra il chimico Robert von Bunsen (1811-1899) e il fisico Gustav Kirchhoff (1824-1887) nacque la moderna spettroscopia. Grazie all'impiego di un nuovo dispositivo sperimentale, lo spettroscopio, inizialmente a prisma (Nº 194), poi anche a reticolo, la materia viene studiata attraverso la luce che essa emette o assorbe. Si scoperì che gli spettri di ogni elemento sono unici. La luce emessa dalla sostanza, resa incandescente, viene scomposta dello spettroscopio nelle sue componenti cromatiche, dando vita a delle righe (spettro di emissione), una sorta di "codice a barre" a righe colorate uniche, cioè caratteristiche di ogni singolo elemento e che lo identifica in modo certo e inequivocabile, come uniche sono le impronte digitali di ogni persona. Righe mai viste prima, indicavano la presenza di un nuovo elemento e fu così che vennero in seguito individuati gli elementi rubidio, tallio, cesio ed elio. Addirittura nel caso dell'elio, l'elemento venne individuato (1868) in un corpo extraterrestre (il sole) prima che sul nostro pianeta (1882). E' anche con la spettroscopia che si studia la luce delle stelle per sapere gli elementi che le compongono. Ma uno spettroscopio a prisma devia lateralmente la luce della stella che attraversa il telescopio; meglio sarebbe se lo spettro si ottenesse lungo la stessa direzione, ossia che si avesse dispersione senza deviazione. Una ingegnosa soluzione, detto prisma a visione diretta o prisma di Amici, fu ideata tra il 1857 e il 1860 da Giovanni Battista Amici (1786-1863), proprio per semplificargli l'osservazione degli spettri stellari.