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RINASCIMENTO: INVENZIONI E SCOPERTE

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IL TELESCOPIO 

E IL 

MICROSCOPIO 

 

Circa nel 1590, due costruttori olandesi di occhiali, Zaccharias Janssen ed il figlio Hans, sperimentando più lenti montate in un singolo tubo scoprirono che oggetti vicini apparivano notevolmente ingranditi. Quello era il precursore del microscopio composto e del telescopio. 

Lo sviluppo del telescopio è però rapido e travolgente, mentre il suo fratello maggiore rimane per più di cinquant’anni dimenticato insieme agli altri oggetti stravaganti che costellavano la sua epoca. Questa differenza di sviluppo è stata determinata dal fatto che il telescopio aveva rivoluzionato l’astronomia, una disciplina dalle tradizioni antichissime,  diventando così il simbolo della nuova scienza che nel giro di pochi decenni avrebbe spazzato via la millenaria tradizione aristotelica. 

L'invenzione di uno strumento ottico in grado di "avvicinare" risale al 1608 ed è opera di occhialai olandesi, ma il primo ad utilizzare la nuova scoperta per l'osservazione del cielo fu Galileo nel 1609. Il grande pisano apportò notevoli miglioramenti ai primi rozzi strumenti; la sua migliore realizzazione arrivava ad ingrandire 23 volte contro le 3-4 volte dei primi tentativi. 

 Galileo però non conosceva bene i principi dell’ottica, a migliorare il suo strumento fu Keplero e successivamente, grazie anche al continuo miglioramento dell'arte della lavorazione delle lenti, Newton presentò la sua invenzione : il telescopio con obiettivo a specchio o riflettore.  

Questo si diffuse parecchio nel diciottesimo secolo grazie a W.Hershel, che arrivò a costruirne uno di ben 1,2 metri, un'enormità per l'epoca.  

Il secolo seguente vide invece l'affermazione del telescopio a lenti o rifrattore (dello stesso tipo di quello utilizzato da Galilei), grazie soprattutto alle non comuni doti di J.Fraunhofer, che portò l'arte del telescopio rifrattore quasi ai livelli di oggi. Ma già alla fine del secolo scorso ci si accorse che costruire lenti oltre 1 metro comportava tali e tanti svantaggi da far rifiorire la soluzione a specchio. Attualmente tutti i più grandi telescopi del mondo utilizzano tali tipi di telescopio. 

  

 

Durante lo stesso periodo il microscopio, invece, rimase per parecchio tempo in secondo ordine in quanto non immaginavano  nemmeno l’esistenza di una realtà microscopica quindi non era nemmeno materia di studio. I primi modelli di microscopio non suscitavano nemmeno un grande interesse, si limitavano a mostrare il solito mondo di tutti i giorni appena un po’ più ingrandito. Eppure il cammino del microscopio era già segnato. Ci vollero però anni perché lenti e messa a fuoco venissero perfezionate, ma alla fine il microscopio risvegliò l’interesse degli scienziati. 

Il microscopio ottico fu una lenta elaborazione di scoperte casuali, ad opera di scienziati ma anche di semplici artigiani. Grazie a questo susseguirsi di scoperte e piccoli accorgimenti il microscopio ottico nacque e si evolse.  

La proprietà di lenti e di specchi erano conosciute fin dall’antichità, ma non furono mai oggetto di studio sistematico. Gli stessi problemi che bloccarono gli sviluppi del cannocchiale, impedirono anche il progresso della microscopia, legato a quello dell'ottica. I maggiori esponenti di questo progresso furono Galileo, Cornelius Drebbel, Anthony van Leeuwenhoeck, Robert Hooke.  

Per molti secoli lo strumento più usato fu il microscopio semplice. Quest’ultimo è, ad esempio, quello di van Leeuwenhoeck ovvero con un solo sistema di lenti, mentre di quello composto ne è un esempio quello di Hooke , fu per molto tempo non concorrenziale a causa della difficoltà di costruzione e dei difetti delle lenti. 

L'olandese Anton van Leeuwenhoek (Delft 1632 - 1723) iniziò a lavorare come apprendista in un deposito di stoffe dove le lenti d'ingrandimento venivano normalmente utilizzate per contare i fili nella trama del panno, egli capì subito le potenzialità per altri usi di queste lenti.  

Nel 1669, Van Leeuwenhoek ottenuto la laurea come un geografo iniziò a lavorare come scienziato quasi immediatamente. Inventò nuovi metodi per la molatura e la lucidatura delle lenti che erano molto piccole e di grande curvatura, offrendo ingrandimenti fino a 270 diametri, il massimo conosciuto a quel tempo. Nel 1676, Van Leeuwenhoek fu il primo a osservare organismi monocellulari, come batteri e spermatozoi e la circolazione di corpuscoli sanguigni in vasi capillari utilizzando un microscopio da lui stesso progettato. Durante la sua lunga vita si servì dei suoi microscopi per effettuare studi pionieristici su una varietà  straordinaria di organismi viventi e fu pubblicando i suoi risultati che ottenne alla fine l' ambito riconoscimento dalla Royal Society inglese, che lo portò alla nomina di membro della società stessa, il più alto riconoscimento scientifico a quel tempo. 

Durante la sua vita costruì oltre 500 microscopi, dieci dei quali sono sopravvissuti fino ad oggi. 

 Van Leeuwenhoek è considerato "il padre della microbiologia," e Charles Darwin elaborò la teoria dell'evoluzione basandosi su osservazioni di Van Leeuwenhoek.  

Solo i perfezionamenti del microscopio introdotti da Giovanni Battista Amici e da Ernst Abbe permisero di cambiare la situazione. I progressi della tecnica portarono poi, in epoca moderna ai microscopi a raggi X e a quelli elettronici.  

 

 

Il Barometro 

 

Il barometro nasce nel 1643, quando Evangelista Torricelli, preparava e realizzava il primo strumento per la misurazione della pressione atmosferica. Questo strumento era costituito da un tubo a fondo cieco lungo non meno di 80 centimetri, riempito di mercurio e rivolto con il lato aperto verso il basso in una vaschetta contenente altro mercurio.
La colonna di mercurio tende a scendere nella vaschetta lasciando il vuoto dietro di sé. Sulla parte inferiore della colonna agisce però la pressione atmosferica che tende a spingere verso l'alto la colonna. Quando la colonna ha raggiunto un'altezza tale che la pressione esercitata  alla base controbilancia perfettamente la pressione atmosferica allora la discesa si interrompe. Misurando l'altezza della colonna si può calcolare la pressione atmosferica. 

Barometri a mercurio più precisi, maneggevoli e di modelli diversi con sistemi per l'indicazione della pressione atmosfericavennero proposti fra il Seicento e l'Ottocento.  

Si cercava di amplificare la scala barometrica per "vedere" meglio i movimenti del mercurio, e di rendere gli strumenti facilmente trasportabili, in particolare per studiare in montagna le variazioni della pressione atmosferica.  

Il  modello a quadrante fu invenzione di Robert Hooke (1635-1702) verso il 1664.  

Col passare del tempo il barometro divenne un oggetto d'arredo della casa, di cui quindi curare non solo l'aspetto strumentale, ma anche quello estetico, seguendo le varie mode. Con l'avvento dell'elettronica il barometro si è radicalmente trasformato: la miniaturizzazione consente di averlo tranquillamente dentro un orologio oltre ad essere presente in moltissime abitazioni.  

 

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       Il termometro 

L'esperimento torricelliano rivoluzionò anche la storia della termometria.  

I primi termometri erano ad aria e aperti: si rivelarono sensibili all'azione della pressione  

atmosferica e quindi poco precisi.  

Vennero allora inventati intorno alla metà del Seicento i termometri chiusi a liquido, gli antenati degli strumenti tuttora in uso. 

Galileo è spesso considerato l’inventore del termometro, ma in realtà ha inventato un termoscopio (1596), uno strumento per indicare le differenze di temperatura, non dotato di una scala. 

Ovviamente passare da un termoscopio ad un termometro è un passo abbastanza breve. 

Santorio Santorio nel 1612 sembra sia stato il primo ad applicare una scala ad un termoscopio ad aria ed è quindi considerato l’inventore del termometro.  

Lo strumento di Santorio era un termometro ad aria, piuttosto poco accurato, visto che all’epoca non si conosceva l’influenza della pressione su un termometro di questo tipo. 

Il primo termometro sigillato del tipo liquido in vetro fu prodotto per la prima volta nel 1654 dal granduca di Toscana, Ferdinando II (1610-1670), ed era 

riempito con alcool. Benché questo fosse uno sviluppo significativo, il suo termometro era poco accurato e privo di una scala standardizzata. 

Nel 1714 venne costruito il primo termometro a mercurio da Gabriel Fahrenheit (1686-1736). La maggiore regolarità dell’espansione del mercurio e il miglioramento della tecnica di lavorazione del vetro permisero la costruzione di un termometro molto più accurato. 

 

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Inviato 18:11, 14 Feb 2011 ()
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