Specchio

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Specchi sferici

Gli specchi parabolici di piccola apertura non sono tanto dissimili da specchi concavi di forma sferica. Nella maggior parte dei casi, quindi, si preferisce impiegare specchi sferici, che hanno prestazioni simili e caratteristiche geometriche più semplici rispetto a quelli parabolici.

Con buona approssimazione, quando l’apertura è piccola, anche per gli specchi sferici si può assumere che i raggi parassiali siano deviati tutti in un unico punto, detto fuoco e posto a una distanza dallo specchio pari a metà del raggio di curvatura. Per le proprietà delle superfici sferiche, inoltre, se un raggio incide in direzione perpendicolare alla superficie viene riflesso nella stessa direzione da cui proviene.

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Specchi sferici concavi

Gli specchi sferici concavi forniscono immagini con caratteristiche diverse a seconda della posizione dell’oggetto rispetto al centro di curvatura, al fuoco e alla superficie riflettente. Se l’oggetto si trova al di là del centro di curvatura dello specchio, si forma un’immagine reale, capovolta e rimpicciolita; se si trova tra il centro e il fuoco, l’immagine è reale, capovolta e ingrandita; se si trova tra il fuoco e lo specchio, è virtuale, diritta e ingrandita.

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Specchi sferici convessi

Gli specchi sferici convessi forniscono sempre un’immagine virtuale, diritta e rimpicciolita dell’oggetto che vi si riflette. Vengono impiegati, ad esempio, negli specchietti retrovisori delle automobili e negli specchi stradali posizionati nei punti in cui la visuale è ostruita da qualche ostacolo; hanno infatti la proprietà di rimpicciolire l’immagine, rappresentando su una piccola superficie una scena relativamente ampia.

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L’equazione dei punti coniugati

Per uno specchio sferico concavo, detta p la distanza dell’oggetto dallo specchio, r il raggio di curvatura e q la distanza dell’immagine dallo specchio, vale la relazione:

1/p + 1/q = 2/r

Nel caso degli specchi convessi, la quantità r deve essere assunta come negativa; quindi si può scrivere:

1/p + 1/q = -2/r

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Tecniche di fabbricazione

Storicamente, i primi specchi di cui si abbia notizia erano di ottone (citati nella Bibbia) oppure di bronzo e di argento (presso gli antichi egizi, e successivamente, presso i greci e i romani). L'uso del vetro fu introdotto a Venezia intorno al 1300 e gradualmente si diffuse negli altri paesi.

Il primo metodo usato nella fabbricazione degli specchi di vetro consisteva nello stendere sulla faccia posteriore di una lastra trasparente un amalgama di mercurio e di stagno. La superficie veniva rivestita con fogli di stagno, che venivano accuratamente lisciati, ricoperti a loro volta con mercurio e trattati in modo da ottenere una superficie interna ben lucida. Il primo tentativo di realizzare specchi utilizzando una soluzione di argento venne effettuato nel 1836 dal chimico tedesco Justus von Liebig. Da allora sono stati sviluppati numerosi metodi che si differenziano essenzialmente per le reazioni chimiche utilizzate.

Le tecniche moderne sfruttano il processo di riduzione del nitrato di argento ad argento metallico e prevedono diversi trattamenti per migliorare le proprietà riflettenti della superficie prodotta. Alcuni specchi speciali, ad esempio, vengono ricoperti da un sottilissimo strato metallico ottenuto per deposizione nel vuoto di argento vaporizzato elettricamente.