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L’Archeometria si occupa
delle applicazioni di tecniche e metodologie scientifiche
(fisiche, biologiche, chimiche, geologiche, ecc.)
applicate
ai Beni Culturali
ed è in grado di
- Eseguire la datazione dell’oggetto
- Verificare la provenienza e l’originalità del reperto
- Orientare, con diagnostiche in tempo reale, le operazioni di
conservazione e di restauro di opere d'arte.
Molte di queste tecniche di indagine sono preferite perché NON
distruttive e si basano sull’interazione dei materiali di un oggetto artistico
o archeologico con le onde elettromagnetiche.
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Esempi:
Se questo quadro è autentico non può essere stato dipinto con vernici
che non esistevano al tempo in cui è vissuto l’autore, quindi l’analisi
degli elementi sarà necessaria anche se non sufficiente.
La Sindone può essere datata nel periodo della morte di Cristo?,
Quali materiali usavano i Romani per le costruzioni? I tubi di piombo
degli acquedotti influenzavano la salute delle popolazioni?
La Scienza risponde
attivando le sue conoscenze, i suoi strumenti e i suoi metodi
con esperimenti ideati ad hoc
e fornisce delle risposte univoche, nei limiti delle incertezze delle
misurazioni eseguite
Gli storici e gli archeologi elaborano tali risultati in funzione della
conoscenza dei Beni Culturali e quindi della Storia.
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Il numero atomico A = p+
è Il numero totale di protoni (p) nel nucleo (= numero di elettroni ) e determina di
quale elemento chimico si tratta.
Il numero di massa M = p+ + n
è la somma del numero totale di protoni (p+) più il numero totale di neutroni (n)
presenti nel nucleo dell’atomo.
Gli isotopi sono atomi di uno stesso elemento che hanno diverso il
numero n di neutroni e quindi diverso numero di massa M.
Gli isotopi sono identificati dal nome dell'elemento e dal numero di massa (esempio:
ferro-54, ferro-56, ecc.) Il ferro presente in natura é costituito da 4 isotopi, tutti con
26 protoni ma ognuno con 28, 30, 31 e 32 neutroni rispettivamente.
In natura esistono circa 90 elementi (dall'idrogeno, il più leggero, all'uranio, il più
pesante) e circa 270 isotopi.Esempi:
Il carbonio 14C isotopo naturale del C12 che ha una vita media di 8266 anni, è usato
per la datazione.
il plutonio-239 (94 protoni, 145 neutroni), isotopo artificiale usato come combustibile
nelle centrali nucleari.
Il “DECADIMENTO RADIOATTIVO” consiste nella trasformazione degli isotopi in
altri atomi per emissione di particelle alfa (nuclei di elio 2p+2n), particelle beta
(elettroni) e radiazioni ionizzanti o particelle gamma.
Torna a d. 9
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Una misura del tempo della trasformazione é data dal tempo di
dimezzamento, o tempo di vita media o emi-vita, che esprime il tempo t1/2
che un numero N0 di atomi radioattivi impiega per diventare
N = N0 / 2
Es. ll radioisotopo artificiale tecnezio-99m ha un t1/2 di 6 ore
il radioisotopo artificiale iodio-131 ha un t1/2 di 8 giorni;
il radioisotopo naturale potassio-40 ha un t1/2 di 1,3 miliardi di anni.
Dopo dieci tempi di dimezzamento, la radioattività di un radioisotopo é
mille volte minore di quella iniziale infatti
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Ciò che si può fare, dato un campione di un particolare isotopo, è notare che
il numero di decadimenti rispetta una precisa legge statistica.
Il numero di decadimenti che ci si aspetta avvenga in un intervallo dt è
proporzionale al numero di atomi presenti secondo la costante di
decadimento λ. Questa legge può essere descritta tramite la equazione
differenziale del primo ordine :
dN
  dt
N
e integrando fra N0 ed N si ha:
ln N = - λ t
e quindi ln N – ln N0 = - λ t
applicando l’esponenziale si trova la soluzione:
-λt
ln N / N0 = - λ t

N(t) = N0 e
oppure
N (t) = N0 e - t / τ
che rappresenta un decadimento esponenziale.
Bisogna notare che questa rappresenta solamente una soluzione approssimata,
ma poiché nella gran parte dei casi N è estremamente grande la funzione fornisce
un'ottima approssimazione.
La vita media (media aritmetica sui tempi di vita di tutti gli atomi della stessa
specie), viene rappresentata dal simbolo τ , legato a λ dalla :
Poiché si definisce t1/2 il tempo in cui N = N0 / 2 risulta ln N / N0 = ln ½ = - ln2
e ln2 = λ t1/2.
e anche
τ ln2 = t1/2.
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La quantità di radioattività (numero di isotopi in un campione), viene espressa
con il numero di disintegrazioni di nuclei radioattivi per unità di tempo.
L'unità di misura é il becquerel:
1 becquerel = 1 Bq = 1 disintegrazione al secondo.
Poiché questa unità di misura é assai piccola, la radioattività si esprime
molto spesso in multipli di becquerel:
1 kBq = mille Bq
1 MBq = un milione di Bq
1 GBq = un miliardo di Bq
1 TBq = mille miliardi di Bq
L'unità di misura usata in precedenza era il curie, (simbolo: Ci) definita come
la quantità di radioattività presente in un grammo di radio, elemento naturale
che si trova assieme all'uranio
1 curie = 1 Ci = 37 miliardi di Bq
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Nel 1928 il Sig. Hans Geiger insieme all'aiuto di Muller (un Fisico suo studente)
riuscì a completare la costruzione di uno strumento che rilevava tutte le radiazioni
ionizzanti: alfa, beta gamma e X.
Il nome completo e corretto dello
strumento divenne allora "Contatore Geiger Muller". Molti contatori geiger sul
mercato anche oggi, non rilevano le particelle alfa, ma si fermano alle betagamma. Questa è una prima divisione netta tra gli strumenti economici e quelli
più professionali
La costruzione in linea teorica è semplice.
Un cilindro riempito di un Gas Alogeno Inerte. Un voltaggio applicato che in
genere varia dai ~400 volts ai ~900 volts a seconda del tubo geiger impiegato.
Quando una radiazione ionizzante lo urta, crea all'interno del tubo geiger, un
innalzamento della corrente elettrica, che poi uno strumento analogico o digitale
collegato all'uscita ne mostra i valori. Attraverso lo speaker è anche possibile
sentire la singola ionizzazione del tubo, oppure il classico "treno" di radiazioni
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ionizzanti.
E' molto importante che questi valori si attengano entro certi limiti di affidabilità
ovvero devono attenersi ad una calibrazione che generalmente viene eseguita
spesso annualmente, con il rilascio di un certificato per quelle situazioni che
necessitano di professionalità nelle misurazioni.
Molti vecchi contatori geiger e surplus militari infatti, non sono più attendibili. I
componenti elettrici dopo 40-50 anni hanno un cedimento. Sempre più spesso
invece nelle aste,mercatini, negozi militari,ecc vengono spacciati contatori geiger
quando invece gli strumenti sono "Camere di ionizzazione". Esse sono studiate per
rilevare grandi quantitativi di radiazioni e per questo con scale di misura non utili
alla protezione radiologica civile. Ne troviamo un largo utilizzo nel settore Militare o
utilizzati in un evento disastroso come Chernobyl, o lo sgancio di un ordigno
nucleare.
Molti acquirenti ignari infatti "non vedranno mai muoversi l'ago..." credendo (a
torto) di non avere radioattività ... quando invece è vero il contrario ma non così
forte da far reagire una camera di Ionizzazione.
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Radioattività alfa
α = 2p + 2n
Atomi nei cui nuclei sono contenute quantità eccessive di protoni e neutroni
emettono di solito una radiazione alfa, costituita da un nucleo di elio (due
protoni + due neutroni), e avente due cariche positive.
Tale disintegrazione porta alla formazione di un isotopo di altro elemento
chimico, avente numero atomico diminuito di due unità e numero di massa
diminuito di quattro unità.
Esempio: l'uranio 238 (92 protoni + 146 neutroni) emette radioattività alfa
trasformandosi in torio-234 (90 protoni + 144 neutroni), con un tempo di
dimezzamento di 4,5 miliardi di anni.
Le radiazioni alfa, per la loro natura, sono poco penetranti e possono essere
completamente bloccate da un semplice foglio di carta.
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Radioattività beta = e
Atomi nei cui nuclei sono contenute quantità eccessive di neutroni
emettono di solito una radiazione beta, costituita da un elettrone.
In particolare, uno dei neutroni del nucleo si disintegra in un protone e in
un elettrone, che viene emesso. Tale disintegrazione porta alla formazione di
un isotopo di altro elemento chimico, avente numero atomico A aumentato di
una unità (il protone in più) e numero di massa M invariato (il protone si é
sostituito al neutrone).
Esempio: il cobalto-60 (27 protoni + 33 neutroni) emette radioattività beta
trasformandosi in nichel-60 (28 protoni + 32 neutroni), con un tempo di
dimezzamento di 5,3 anni.
Le radiazioni beta sono più penetranti di quelle alfa, ma possono essere
completamente bloccate da piccoli spessori di materiali metallici (ad
esempio, pochi millimetri di alluminio).
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Radioattività gamma = radiazione e.m.
La radiazione gamma é una onda elettromagnetica come la luce o
i raggi X, ma assai più energetica.
La radiazione gamma accompagna solitamente una radiazione alfa o una
radiazione beta.
Infatti, dopo l'emissione alfa o beta, il nucleo é ancora eccitato perché i
suoi protoni e neutroni non hanno ancora raggiunto la nuova situazione di
equilibrio: di conseguenza, il nucleo si libera rapidamente del surplus di
energia attraverso l'emissione di una radiazione gamma.
Esempio: il cobalto-60 si trasforma per disintegrazione beta in nichel-60, che
raggiunge il suo stato di equilibrio emettendo una radiazione gamma.
Al contrario delle radiazioni alfa e beta, le radiazioni gamma sono molto
penetranti, e per bloccarle occorrono rilevanti spessori di materiali ad
elevata densità come il piombo.
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Lunghezza d’onda (λ): distanza tra due
massimi
Ampiezza: distanza verticale tra un massimo
e l’asse delle ascisse
Periodo (T): è il tempo occorrente per compiere una oscillazione completa o
per percorrere uno spazio pari a λ . Il periodo è l'inverso della frequenza
Frequenza (n): numero di oscillazioni in 1 secondo (1 Hz = 1 ciclo/s) uguale
all’inverso del periodo n = 1 / T . Essa è inversamente proporzionale alla
lunghezza d’onda avente velocità di propagazione V : n
Velocità di propagazione (V) :
mezzo in cui si propaga l’onda
V/λ
V media = λ / T = λ n essa dipende dal
Un’onda elettromagnetica si propaga anche nel vuoto e la sua velocità
è c  300.000 km/s. In un altro mezzo essa diminuisce
Secondo gli studi di ottica V media = c/n = λ n
dove n è l’indice di rifrazione assoluto del mezzo definito come il rapporto , fra
la velocità nel vuoto e la velocità nel mezzo considerato, per cui risulta
n vuoto = 1, n aria = 1,0003 (Varia = 0.9997 c), n vetro ~1,5 (V vetro ~ 0.67 c). 24
INTERFERENZA e DIFFRAZIONE
Torna a d. 9
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Rispetto alla “Figura” ottenuta uno spettro è detto:
– continuo: se sono presenti le radiazioni di tutte le frequenze; ad
esempio la luce 'bianca‘ emessa da una comune lampadina a
incandescenza ha uno spettro continuo (nel visibile)
– discontinuo a righe (atomi) cioè con la presenza di righe colorate
corrispondenti ad alcune frequenze nel visibile e la mancanza di
altre
-
discontinuo a bande (molecole) cioè con la presenza di alcuni
intervalli di frequenza più ampi.
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Rispetto al significato fisico ed operativo, uno spettro è detto:
1) SPETTRO di assorbimento. La radiazione analizzata è quella trasmessa,
dopo aver attraversato la sostanza in esame ed essere stata in parte
assorbita da atomi o molecole che transitano a livelli energetici più alti.
Essa presenta frequenze mancanti (perché assorbite)
2) SPETTRO di emissione. La radiazione analizzata è quella emessa dagli
atomi o dalle molecole della sostanza, che si trovano a livelli energetici
più alti e perdono energia per tornare ai livelli iniziali.
Tale assorbimento o emissione avviene per “frazioni” di energia
E = hν dette “quanti” o “pacchetti d’onda di frequenza ν”,
che sono caratteristici di ciascun atomo o elemento costitutivo
della sostanza irradiata.
Per una stessa sostanza lo spettro di emissione e di assorbimento sono
pressappoco come il positivo e il negativo di una fotografia, nel senso
che una radiazione presente nello spettro di emissione sarà mancante in
quello di assorbimento.
La SPETTROSCOPIA è la scienza che si occupa dello studio di tali tipi di
spettri
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La relativa semplicità degli spettri atomici a righe
è dovuta al ridotto numero di stati energetici.
Infatti per gli atomi avvengono solo
transizioni elettroniche: uno o più elettroni
dell’atomo viene eccitato ad un livello
energetico più alto o decade al livello più basso.
L’assorbimento ( l’emissione) molecolare invece è più complesso e il
risultato è uno spettro a bande perché in una molecola l’energia
assorbita va ad incrementare anche altre forme di energia per cui
avvengono:
– Transizioni elettroniche
– Transizioni vibrazionali
– Transizioni rotazionali
Emolecola = Enuclei + Eelettroni interni + Eelettroni legame +
Evibrazionale + Erotazionale + Etraslazionale
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Torna a d. 9
La spettrofotometria è un metodo di spettroscopia in riflettanza.
Essa è la tecnica di indagine ottica basata sulla misura del fattore
di riflettanza spettrale della superficie di un dipinto in funzione
della lunghezza d’onda della radiazione incidente.
Il fattore di riflettanza è espresso come rapporto fra l’intensità della
radiazione riflessa e l’intensità della radiazione incidente,
in funzione della lunghezza d'onda.
Le misure di riflettanza interessano in genere la regione
dall'ultravioletto all'infrarosso; il DIAGRAMMA dell’intensità, in
valore relativo, in funzione della lunghezza d’onda fornisce lo
spettro di riflettanza caratteristico del materiale pittorico, altrimenti
detto firma spettrale
Torna a d. 25
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La radiazione visibile “Luce” presenta un colore diverso per ogni diversa
frequenza o lunghezza d’onda.
La radiazione visibile monocromatica presenta una frequenza unica
La radiazione incidente su un corpo viene in parte assorbita e in parte
riflessa, i colori che i nostri occhi registrano sono quelli della radiazione
riflessa, perciò vediamo verde un corpo se esso riflette la radiazione verde
e assorbe le altre frequenze presenti.
Il colore nero corrisponde all’assorbimento di tutta la radiazione incidente.
Il colore bianco corrisponde alla riflessione di tutta la radiazione solare
incidente.
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I metodi della Spettroscopia e della Spettrofotometria:
Ad ogni frequenza v è associato un quanto di energia E = h v e l’uso di
radiazione di diversa frequenza ed energia permette di penetrare più o
meno profondamente nella materia ed ottenere le risposte desiderate
analizzando gli spettri di emissione o di assorbimento o di riflettanza
Osservare un dipinto antico nelle bande della radiazione elettromagnetica invisibili
all’occhio umano può riservare notevoli sorprese.
Il disegno preparatorio, nascosto alla nostra vista da quando il pittore completò
l’opera, riappare a volte sul monitor della
Riflettografia Infrarossa (= radiazione infrarossa incidente sul dipinto e
analizzata con spettrofotometro)
Pentimenti, ossia variazioni della composizione pittorica, sono riscontrabili con la
anche con la radiografia X (= radiazione incidente raggi X )
Ritocchi e restauri sono spesso evidenziati dall’osservazione della
Fluorescenza UV (= radiazione incidente ultravioletta)
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-Analisi che utilizzano raggi X servono soprattutto perché essi possono
attraversare corpi opachi e molto spessi.
L’immagine che appare sulla lastra radiografica è determinata dal minor o maggiore
assorbimento di raggi X da parte dell’oggetto in esame e dalla maggior opacità ai
raggi X di certi pigmenti.
Infatti tutti i pigmenti con elevato peso atomico, come quelli che contengono piombo
o mercurio assorbono maggiormente i raggi X per cui, sulla lastra, risultano più
chiari mentre i pigmenti organici appaiono più scuri. La radiografia di un quadro può
fornire informazioni sulla tecnica usata dal pittore e può aiutare a stabilire
l’autenticità di un ‘opera.
Permette inoltre di verificare la presenza su superfici pittoriche di depositi di
composti di zolfo e cloro, dovuti all’inquinamento atmosferico ed eseguire i test sui
prodotti da utilizzare per la pulitura dell’opera.
-Analisi che utilizzano raggi gamma, con dovute precauzioni, poiché si tratta di
radiazioni molto pericolose per gli organismi viventi; vengono impiegate soprattutto
per l’indagine in profondità di oggetti tridimensionali (statue ecc.) eseguite con
materiali molto opachi in modo simile a quello che abbiamo visto per i raggi X:
l’immagine dell’oggetto viene registrata su di una lastra radiografica
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Le analisi di datazione di reperti non organici quali vasi, manoscritti ecc.
sono: la fluorescenza a raggi X e la termoluminescenza.
La fluorescenza è uno dei due processi radiativi con cui si può verificare il
rilassamento di una molecola eccitata, l'altro è la fosforescenza.
Nella fluorescenza la luminescenza cessa quasi subito dopo aver eliminato
la radiazione eccitante, mentre nella fosforescenza la radiazione continua
ad essere emessa, almeno per un breve lasso di tempo, anche dopo aver
eliminato la sorgente eccitante.
La termoluminescenza è un metodo che si basa sul riscaldamento
dell’oggetto in esame e il conteggio degli elettroni liberati.
Le analisi di datazione dei reperti organici utilizzano il radiocarbonio14 con
spettrometro di massa.
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Radioattività naturale e datazione al radiocarbonio14
Tutto quello che ci circonda é "naturalmente" radioattivo sia perché esistono in natura
isotopi radioattivi sia perché esiste l’apporto di radioattività prodotta dal bombardamento
di raggi cosmici.
Dall'alba dei tempi fino ad oggi, gli esseri viventi sono perciò immersi in un vero e
proprio bagno di radioattività. In Italia la dose di radioattività naturale cui é
sottoposto annualmente ciascun individuo é pari approssimativamente alla dose
associata ad una radiografia del torace moltiplicata per venti.
Un chilogrammo di granito ha una radioattività naturale di circa 1000 Bq
Un litro di latte ha una radioattività naturale di circa 80 Becquerel
Un litro di acqua di mare ha una radioattività naturale di circa 10 Bq
Un individuo di 70 kg ha una radioattività dell'ordine di 8000 Bq, causata dalla
presenza, nel corpo umano, di isotopi radioattivi naturali.
I raggi cosmici sono una radiazione energetica proveniente dallo spazio esterno,
alla quale è esposta la Terra e qualunque altro corpo celeste, nonché i satelliti e gli
astronauti in passeggiata spaziale. La loro natura è molto varia (l'energia cinetica
dei raggi cosmici è distribuita su quattordici ordini di grandezza), così come varia
è la loro origine: il Sole, le altre stelle, fenomeni energetici come novae e ,
supernovae, fino ad oggetti remoti e ancora misteriosi come i quasar.
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La maggior parte dei raggi cosmici che arrivano sulla Terra vengono fermati
dall'atmosfera, con interazioni che tipicamente producono una cascata di
particelle secondarie a partire da una singola particella energetica. Tali particelle
possono arrivare fino alla superficie terrestre ed essere osservate con speciali
apparecchiature. È per evitare queste interferenze che molti laboratori di fisica si
trovano nel sottosuolo, come il laboratorio del Gran Sasso.
PRODUZIONE DI Anidride carbonica 14CO2
I neutroni secondari prodotti dalla interazione dei raggi cosmici con l'atmosfera,
interagendo a loro volta con un isotopo dell'azoto atmosferico (14N), danno
luogo, prevalentemente nella stratosfera ad alte latitudini, alla produzione di 14C
tramite una reazione nucleare di scambio carica (n,p).
Il 14C radioattivo si lega all'ossigeno atmosferico formando una molecola di
anidride carbonica 14CO2 .
In pochi anni l'anidride carbonica così prodotta si mescola a quella contenente
gli altri isotopi del Carbonio.
IPOTESI per analisi di datazione di reperti organici.
Nel corso dei primi millenni seguenti la formazione dell'atmosfera terrestre,
il bilancio tra produzione e decadimento radioattivo del 14C ha raggiunto
l'equilibrio e se il tasso di produzione non è cambiato si può ritenere costante
anche il rapporto isotopico 14C/12C dell'anidride carbonica nell’atmosfera e
negli organismi viventi.
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Il Carbonio contenuto in tutti gli organismi viventi della biosfera terrestre ha la stessa
composizione isotopica del carbonio dell'anidride carbonica atmosferica, grazie ai
processi di scambio che caratterizzano il ciclo biologico dell'elemento (fotosintesi e
metabolismo di piante ed animali).
Datazione al radiocarbonio14
Dal momento della morte biologica però il rapporto isotopico negli organismi
decresce continuamente secondo la nota legge esponenziale caratterizzata dalla vita
media del 14C.
Dalla misura del tasso di decadimento (metodo radiometrico) o
dell'abbondanza relativa (spettrometria di massa) in un reperto è
possibile ottenere il tempo trascorso dall'evento considerato.
Con il metodo radiometrico il rapporto isotopico è misurato attraverso il conteggio
delle particelle ß emesse dal 14C contenuto nel campione.
Con il metodo della spettrometria di massa si conta invece il numero di nuclei di 14C
presenti nel reperto.
La datazione di reperti di varia natura di età compresa tra 0 e circa 50.000 anni può
essere effettuata utilizzando il metodo del Radiocarbonio, purché essi contengano
Carbonio di origine organica, come è il caso per carbone, legno, tessuti, ossa,
paleosuoli, etc
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Quando una radiazione elettromagnetica (interagisce) passa attraverso
uno strato di sostanza solida liquida o gassosa, viene in parte trasmessa
e in parte assorbita, cioè la sua energia viene trasferita agli atomi, ioni o
molecole che costituiscono la sostanza.
L’assorbimento di radiazione promuove queste particelle dal loro stato
normale (fondamentale) a temperatura ambiente, a uno o più stati eccitati
ad energia più alta. Tale assorbimento avviene per “frazioni” di energia
E = hν dette “quanti” o “pacchetti d’onda di frequenza ν”, che sono
caratteristici di ciascun atomo o elemento costitutivo della sostanza
irradiata.
La radiazione trasmessa uscente, dopo l’assorbimento, è quindi priva di
alcune frequenze e la sua analisi conduce all’individuazione degli
elementi che hanno assorbito.
L’insieme della radiazione uscente è detto “Spettro di assorbimento”
della sostanza considerata.
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Quando tali particelle tornano allo stato di energia fondamentale,
emettono le stesse quantità di energia che avevano assorbito per
passare allo stato di energia più alta. L’insieme delle radiazioni emesse
costituiscono lo “Spettro di emissione”.
N.B.
Per una stessa sostanza lo spettro di emissione e di assorbimento
sono pressappoco come il positivo e il negativo di una fotografia, nel
senso che una radiazione presente nello spettro di emissione sarà
mancante in quello di assorbimento.
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Nel nostro laboratorio abbiamo uno spettroscopio portatile e uno
1) spettrogoniometro per la misura degli angoli di deviazione, per
rifrazione attraverso un prisma o per diffrazione attraverso un reticolo,
della radiazione proveniente da una lampada a gas.
Lo studio e la misura di tali angoli costituiscono lo studio di uno spettro
di emissione a righe e la possibilità di individuare la natura del gas che
emette la radiazione.
2) Un altro strumento utile questa volta per l’analisi della sostanza acqua
è il colorimetro o sensore di torbidezza.
Esso permette la misura dell’assorbanza (intensità di radiazione
assorbita) in funzione della concentrazione nota di qualche solvente.
Esso consiste in un emettitore di radiazione monocromatica che incide
sulla sostanza in esame e in parte viene assorbita
3) Infine abbiamo un contatore geiger muller di radiazione gamma e beta
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(elettroni)
La radioattività cos’è
Lo schermo al piombo può forse provare la diminuzione della radiazione
registrata.
Analisi al radiocarbonio14 per la datazione
Il piombo dagli acquedotti ai reperti organici delle popolazioni.
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Spettroscopio
Lo spettroscopio è costituito da un collimatore e da un cannocchiale fra cui è
possibile inserire un prisma o un reticolo.
Il collimatore presenta una fenditura di dimensioni regolabilie una lente all’interno
che collima la radiazione entrante in un fascio di raggi paralleli che incidono sul
reticolo. Il reticolo di passo d = 1000 linee su mm costituisce un insieme di fenditure
attraverso cui la luce viene disfatta secondo angoli di deviazione diversi secondo la
lunghezza d’onda.
Dalla misura dell’angolo di deviazione e dalla conoscenza del fenomeno di
diffrazione e del passo del reticolo si risale alla determinazione dell’atomo
dell’elemento che emette.
Strumento usato in chimica per l'osservazione e l'analisi della radiazione
elettromagnetica emessa da una sorgente, generalmente un elemento o una
sostanza. Può essere a prisma, se utilizza un prisma ottico, o a reticolo, se viene
usato un reticolo di diffrazione.
Il suo potere risolutivo è dato dal rapporto:
λ / dλ
dove λ è la lunghezza d'onda e dλ è la differenza fra le due più vicine lunghezze
d'onda che si riescono a risolvere.
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Lo spettroscopio è uno strumento formato da un collimatore, un cannocchiale,
un piattino, una piattaforma e due noni. Il collimatore è un tubo metallico fisso
al cui interno sono disposte in maniera opportuna lenti convergenti. È
regolabile in lunghezza e inclinabile mediante viti, e termina da un lato con una
fessura di larghezza regolabile.
L’altro termine si affaccia sul piattino dove si trova il reticolo o il prisma. Anche
il piattino è regolabile in inclinazione mediante due viti e in altezza allungando
o accorciando l’asta che lo sorregge, ed è libero di ruotare. Sotto l’asta che
sorregge il piattino si trova un goniometro con i due noni. Il cannocchiale è
simile al collimatore ma è libero di ruotare ed è provvisto di oculare per
l’individuazione del raggio deviato. Il cannocchiale può essere fissato con delle
viti per renderlo più stabile ai movimenti accidentali, e può essere regolato con
regolamento fine da una manopola.
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