Specchio delle mie brame
Caro prof. Peruso,
ho sentito parlare di specchi piani, sferici, parabolici.. Quale fra questi uso tutti i giorni? Potrebbe
chiarirmi le idee?
La ringrazio
Ireneo Mirone
Fra i numerosi oggetti di cui ci serviamo quotidianamente senza probabilmente conoscerne il
funzionamento, c’è anche lo specchio, utensile antico e quanto mai familiare. Uno specchio viene
utilizzato per ottenere l’immagine di un oggetto e dunque la parte principale è costituita da una
superficie riflettente: metalli lucidi, acqua, vetro…Non tutti questi materiali restituiscono tuttavia
una figura chiara e nitida come la desideriamo. Gli specchi che abbiamo a casa sono, infatti,
costruiti secondo un procedimento particolare, che ottimizza la resa: uno strato d’argento o
d’alluminio viene depositato sulla parte posteriore di una lastra di vetro. Il vetro fa così da supporto
e da protezione alla superficie riflettente. Questa tecnica venne introdotta nelle prime decadi del
‘900.
Nell’antichità gli specchi erano costituiti da un metallo che necessitava di essere
frequentemente lucidato. Verso il 1200, a Venezia, si costruivano specchi pregiati e molto costosi e
solo alla fine del 1600 si poteva acquistare questo prodotto a basso costo (con gravi problemi per i
costruttori, poiché il metallo depositato era a base di mercurio, i cui vapori sono tossici).
Come avviene la riflessione? Ingrediente indispensabile è una sorgente di luce che illumini
l’oggetto che si vuole far riflettere. La luce è un’onda di piccolissime dimensioni (la distanza fra
due successive creste è dell’ordine di un decimo di milionesimo di metro). Tuttavia, per spiegare il
tipo di fenomeni a cui siamo ora interessati, la luce può essere schematizzata con dei raggi che
viaggiano in modo rettilineo. Quando uno di questi raggi incontra la superficie speculare, esso torna
indietro ripercorrendo la stessa strada solo se il raggio incidente colpisce perpendicolarmente lo
specchio. Negli altri casi il raggio viene deviato secondo una semplice regola: l’angolo fra il raggio
incidente e la superficie è uguale all’angolo fra il raggio riflesso e la superficie. Quando vediamo
l’immagine dell’oggetto, significa che il raggio riflesso ha colpito il nostro occhio. Dunque, se noi
vediamo il nostro naso “sullo” specchio, è perché la luce che parte dal naso ritorna al nostro occhio.
Ho scritto che l’immagine naso si trova sullo specchio, ma questo non è corretto: dove si trova,
allora, quest’immagine? Non sullo specchio, bensì dietro di esso e precisamente ad una distanza
dalla superficie speculare pari alla distanza fra il naso e lo specchio (l’immagine è detta “virtuale”).
Se non ci credi, prova a riflettere il tuo volto sull’acqua e vai a “toccarne” l’immagine; allontanati e
avvicinati alla superficie dell’acqua: cosa fa l’immagine?
Le immagini possono essere a loro volta riflesse da un altro specchio, così se vuoi
moltiplicare (purtroppo solo virtualmente) i tuoi soldi, puoi disporli davanti a due specchi posti a
contatto lungo un loro lato. A seconda dell’angolo formato fra i due specchi le immagini possono
essere tre, cinque, undici, ….moltissime se stacchiamo gli specchi e li poniamo uno di fronte
all’altro.
Cose ancora più strane accadono quando gli specchi non hanno una superficie piana, ma
curva. Non occorre frequentare i luna park per trovare degli specchi deformanti, basta utilizzare gli
oggetti che hai a casa: mestoli, carta d’alluminio per alimenti, coperchi…La deformazione più
semplice da discutere è un “cambiamento di scala”, il rimpicciolimento o l’ingrandimento. Questo
si ottiene utilizzando uno “specchio sferico”, cioè uno specchio che si può immaginare come una
porzione di una superficie sferica. La parte riflettente può trovarsi verso l’interno della sfera
(specchio concavo) oppure verso l’esterno (specchio convesso). Quest’ultimo tipo di specchio è
probabilmente noto, poiché viene utilizzato come specchio retrovisore nelle automobili oppure agli
incroci con scarsa visibilità: esso, infatti, produce immagini che risultano sempre rimpicciolite (e
diritte). Lo specchio concavo, invece, ci riserva una duplice sorpresa: rimpicciolisce e ingrandisce, a
seconda di come viene utilizzato. Forse anche tu hai esplorato il tuo viso con uno specchio concavo
(lo specchio da toilette): se vuoi
ingrandire il tuo occhio devi porti vicino
allo specchio; se poi ti allontani il tuo
occhio viene ingrandito finchè ad un certo
punto esso “occupa” tutto lo specchio (si
dice allora che ti trovi nel “fuoco” dello
specchio); se poi ti allontani ancora, il tuo
occhio rimpicciolisce (e si capovolge…).
L’effetto ottenuto dipende dalla distanza
dell’oggetto dallo specchio. Se non
possiedi uno specchi siffatti, puoi
divertirti ugualmente usando le due facce
di un cucchiaio. Prova, è divertente!
Questi specchi hanno anche la proprietà di
riflettere buona parte della luce che viene
da lontano in una zona ben precisa (si dice
che i raggi di luce paralleli vengono
dove si trova l’immagine in realtà?
focalizzati): per questo vengono impiegati
nei telescopi. Questa è la stessa
caratteristica sfruttata dalle “antenne paraboliche” che pullulano sui tetti: l’antenna riflette le onde
radio (sono onde dello stesso tipo della luce, ma molto più lunghe) e le focalizza in un punto (dove
è collocato un ricevitore). L’antenna è una parte di superficie di un paraboloide: questa forma,
rispetto a quella sferica, permette di focalizzare tutti i raggi in una stessa zona (quindi il termine
“parabolica “ non è corretto: la sezione dell’antenna è parabolica)
Pittori famosi hanno inserito specchi (sia piani che sferici) nei loro quadri, alcuni si sono
addirittura divertiti a produrre disegni che possono essere osservati solo guardandone la loro
riflessione su uno specchio cilindrico (questi disegni vengono detti anamorfismi). Gli specchi sono
anche oggetti cari ai poeti, come testimoniano i versi seguenti, che possono costituire fonte di
consolazione quando, guardando la nostra immagine riflessa, non ci piacciamo tanto….
“Non può specchio ritrar sì dolce imago,
Né in picciol vetro è un Paradiso accolta,
Specchio t’è degno il cielo, e ne le stelle
Potrai mirar le tue sembianze belle.”
(Tasso, “Gerusalemme liberata”)
[a cura di Silvia Defrancesco]
