lunedì 21 dicembre 2020

STEP #28 - LA SINTESI FINALE

 

LA SINTESI FINALE 

Bussola di Inclinazione di Felice Morelli presentata nel "Catalogo del 1829" di S. Barlocci [immagine: STEP 02]
La Bussola d'Inclinazione (ENG: 
Dipping-needle compass) è uno strumento necessario alla misurazione dell'inclinazione magnetica [definizione ed etimologia: STEP 01]. 
Grazie ad un sistema costituito da un ago magnetico rotante in acciaio, fissato ad una struttura rigida in ottone [materiali: STEP 08], e dei cerchi graduati goniometrici, orizzontali e verticali [glossario: STEP 03, anatomie: STEP 16], è possibile leggere l'angolo formato dall'ago magnetico sul piano orizzontale [manuale d'uso: STEP 22], che rappresenta l'inclinazione magnetica del punto di osservazione. 
L'inclinazione magnetica è un effetto causato dall'allineamento dell'ago magnetico con le linee di forza del campo magnetico terrestre che, non correndo parallelamente alla superficie terrestre, portano lo stesso ago a puntare verso il basso nell'emisfero nord (inclinazione positiva) e verso l'alto nell'emisfero sud (inclinazione negativa) [scienza: STEP 04]. 
Il principio su cui si basa la bussola coinvolge l'interazione magnetica tra il campo magnetico terrestre, originato dalla dinamica del ferro fluido presente nel nucleo esterno della Terra, e l'ago calamitato che, raggiunto l'equilibrio, indicherà il Nord magnetico [principio fisico: STEP 05]. 
Oltre a basarsi sul magnetismo, però, lo studio del campo magnetico terrestre è fondato anche sull'analisi delle rocce, e, quindi, sul fenomeno del paleomagnetismo [chimica: STEP 26], secondo cui gli atomi dei materiali fossili, sotto forma di magnetizzazione residua, si orientano rispetto alle linee di campo magnetico del punto. 
Inoltre, è stato dimostrato che gli zigoli indaco si comportano come bussole di inclinazione, poiché sono in grado di rilevare il campo geomagnetico e di utilizzare queste informazioni per finalizzare la loro direzione migratoria [mito: STEP 07]
A trattare il concetto di inclinazione magnetica, già delineato da Georg Hartmann nel 1541, e ad ideare lo strumento, fu Robert Norman [inventore: STEP 09], marinaio e poi ideatore di strumenti scientifici, nel suo pamphlet:

"The newe attractive: shewing the nature, propertie, and manifold vertues of the loadstone : with the declination of the needle, touched therewith under the plaine of the horizon

da cui è possibile reperire le prime rappresentazioni grafiche dell'oggetto: 

Prime grafiche dello strumento dal pamphlet "The Newe Attractive" di R.Norman [simbolo: STEP 06]


Oltre a Norman, la Bussola di inclinazione viene anche trattata e descritta in opere successive come nel "De Magnete" di W.Gilbert nel 1600, nel "Sur le variations du  magnetisme terrestre a differentes latitudes, Journal de Physique" di A. Von Humboldt e J.B. Biot nel 1804 e nel "Catalogo del 1828" di S. Barlocci [libri: STEP 10]; poi prodotta da vari costruttori, quali Felice Morelli, E. Lenoir, Henry Barrow e le "Officine Galileo" [costruttori: STEP 11], quindi, brevettato a partire dal XIX secolo con Joseph Gardam [brevetti: STEP 17] e poi utilizzata in varie spedizioni scientifiche, come da Sir Douglas Mawson raggiungere il Polo Sud, motivo per cui  la bussola d'inclinazione è protagonista di un francobollo, in occasione del 75° anniversario di tale spedizione. 
Prismatic Compass and Llodt -Creak Dip  Circle

Più recentemente, invece, viene realizzata, ad esempio, dal marchio siciliano ML-Systems s.r.l di attrezzature scientifiche per la didattica e l'insegnamento [marchio: STEP 20].
Si tratta di uno strumento particolare, appartenente all'estesa famiglia delle bussole [tassonomia: STEP 14]. Per questo motivo è difficile trovare sue rappresentazioni nella quotidianità, mentre risultano più reperibili le versioni più tradizionali della bussola, ad esempio, nelle pubblicità [STEP 13], nel cinema [STEP 12] o nei fumetti [STEP 21]. 
In sintesi, l'oggetto in esame è riconducibile in particolar modo al tema del magnetismo, e quindi alla determinazione dell'inclinazione magnetica delle linee di campo magnetico terrestre, e quindi, all'indicazione del Nord magnetico. [mappa concettuale: STEP 27].

STEP #27 - LA MAPPA CONCETTUALE

 

LA MAPPA CONCETTUALE

BUSSOLA D'INCLINAZIONE








martedì 15 dicembre 2020

STEP #26 - LA CHIMICA E GLI STRUMENTI SCIENETIFICI

 

LA CHIMICA E GLI STRUMENTI SCIENTIFICI

Lo studio del campo magnetico del passato si basa sull'analisi delle rocce, soprattutto di quelle contenenti minerali ferrosi (magnetite, ematite), che lo hanno fossilizzato sotto forma di magnetizzazione residua, molto debole; questo fenomeno è detto paleomagnetismo

Gli atomi possono orientarsi secondo il campo magnetico del luogo in cui si trovano: possiedono elettroni in movimento che sono sensibili ai campi magnetici. Se i minerali dotati di suscettività magnetica (sensibilità al campo magnetico) si trovano ad una temperatura superiore al punto di Curie, e ciò si ha con un magma fuso, gli atomi dei minerali si dispongono in modo casuale. A mano a mano che la temperatura diminuisce sotto questo valore e il magma comincia a solidificarsi, gli atomi si orientano secondo la direzione del campo magnetico presente in quel momento in quel punto e la loro posizione rimane “fossilizzata” (magnetizzazione termorimanente, quando la roccia si è completamente solidificata. In questo modo è possibile ricostruire la storia del campo magnetico della Terra.

Si può avere anche una magnetizzazione detritica (o deposizionale): sedimenti detritici contengono piccolissimi granuli ferromagnetici che si allineano secondo il campo magnetico durante la sedimentazione. Dopo aver toccato il fondo (del mare, di un fiume, di un lago), i granuli magnetici sono immersi in una fanghiglia acquosa in cui sono ancora liberi di ruotare, come gli aghi di una bussola, per allinearsi al campo magnetico terrestre.