Periscopio
Che cos'è e come funziona un periscopio?
Vuoi sapere che cos'è un periscopio?
Vuoi sapere come funziona, almeno nei casi più semplici, un periscopio?
Se si continua con la lettura dell'articolo.
In questa lezione vedremo infatti come è fatto un periscopio e su quale principio si basa il suo funzionamento.
Vedremo infine i vari campi di utilizzo del periscopio e le applicazioni che, soprattutto in passato, ha avuto in campo medico.
Che cos'è il periscopio?
Il periscopio è uno strumento ottico che permette ad un osservatore di esplorare, da una posizione protetta, l'intero giro di orizzonte (pur trovandosi in una posizione diversa da quella osservata).
In linea di principio il periscopio è molto semplice: come mostrano gli schemi della figura seguente, un periscopio può realizzarsi mediante specchi o prismi nei quali il percorso dei raggi luminosi avviene in gran parte in direzione verticale.
Tipi così semplici (iposcopi) sono impiegati per mantenere l'osservatore in posizione protetta (carri armati ecc.).
In queste tipologie, il periscopio è un tubo verticale alle cui estremità sono fissati due specchi paralleli tra loro e posti ad un angolo di 45° rispetto alla linea passante per essi.
Quelli più complessi sono costituiti invece da un insieme di prismi, "gruppi rovescianti" e oculari che riportano la visione su un piano diverso da quello osservato.
Principio di funzionamento di un periscopio. A destra periscopio a specchi (1 e 2) e a sinistra periscopio a prismi (3 e 4) . Le superfici riflettenti degli specchi (nel caso di sinistra) o quelle dei prismi (periscopio di destra) consentono l'osservazione di un settore fisso dell'orizzonte.
Periscopi come quelli della figura precedente, possono osservare in una direzione sola; per esplorare tutto l'orizzonte l'osservatore deve ruotare unitamente al periscopio.
Infatti, se si ruotasse lo specchio o il prisma superiore attorno all'asse verticale l'immagine ruoterebbe nel suo piano, fino a capovolgersi, quando si fosse passati dalla condizione di parallelismo dei due specchi (o dei due prismi) a quella di ortogonalità o viceversa.
Si può però evitare questa rotazione dell'immagine inserendo nel periscopio un sistema di prismi, detti compensatori o raddrizzatori; si ottiene così il cannocchiale panoramico o cannocchiale di puntamento con oculare dell'osservatore fisso; quest'ultimo tipo di periscopio viene molto spesso usato come strumento di puntamento nelle artiglierie.
Esso permette all'osservatore, con occhio fermo, di esplorare l'intero orizzonte facendo ruotare la parte superiore dell'apparecchio attorno all'asse verticale; ciò è possibile, come si è già detto, grazie all'azione combinata di prismi raddrizzatori e di un complesso sistema di lenti e di specchi.
Chi ha inventato il periscopio?
L'invenzione del periscopio è attribuita ufficialmente all'irlandese Sir Howard Grubb (28 luglio 1844 – 16 settembre 1931).
In realtà sono in molti che attribuiscono l'invenzione del periscopio all'italiano Paolo Triulzi che il 3 settembre del 1901, ovvero tre mesi prima di Grubb, depositò il brevetto dello strumento ottico.
In ogni caso, sembrerebbe che qualcosa di simile ad un periscopio sia stato inventato dal tipografo tedesco J. G. Gutenberg, al quale si deve l'inizio della tecnica della stampa moderna in Europa.
Si racconta che il suo rudimentale periscopio consentì ai pellegrini, in una festa religiosa svoltasi nella città tedesca di Aquisgrana nel XV secolo, di vedere sopra le teste della folla festante.
Periscopio per sommergibili
Il periscopio per sommergibili deve permettere l'esplorazione orizzontale e zenitale da parte di un operatore posto all'interno di un sommergibile in immersione.
Il periscopio per sommergibili è molto complesso perché deve avere un largo campo e un ingrandimento angolare fino a 6 con una lunghezza fino a 50 volte il suo diametro; al tempo stesso la parte estrema sporgente dalla superficie del mare, quando il sommergibile è in immersione, deve essere molto piccola, perché non sia facilmente visibile.
È costituito da un sistema ottico formato da specchi, lenti e prismi, contenuto in un tubo di acciaio lungo anche 12-15 metri, che ha possibilità di girare attorno al proprio asse e di essere alzato e abbassato.
Altri tipi di periscopi
I vari periscopi sono sostanzialmente tutti derivati da quelli ora descritti. Vengono impiegati anche nell'aviazione militare, nei reattori nucleari e negli acceleratori di particelle.
Sono varianti di periscopio il cistoscopio, l'endoscopio, il toracoscopio, piccoli strumenti lunghi alcuni decimetri e con diametro di circa 1 cm, usati in passato per esaminare visualmente (e anche fotograficamente) parti del corpo umano altrimenti inaccessibili.
Riassumendo
1) Grazie ad un insieme di lenti, di specchi e di prismi, il periscopio permette di osservare l'orizzonte da una posizione protetta.
2) Nei casi più semplici è costituto da un tubo posto in verticale e da due specchi paralleli tra loro e a 45°C rispetto alla linea dell'orizzonte.
3) L'invenzione del periscopio è attribuita ufficialmente all'irlandese Sir Howard Grubb.
4) I periscopi trovano importanti applicazioni sa in campo militare che in campo medico e civile.
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