#15 - I numeri 

Defendit numerus 

Secondo Pitagora e i pitagorici il numero, un' entità concreta e non astratta, è tutto, è l'elemento su cui tutta la realtà è costruita, una realtà fatta di numeri. Scopriamo, allora, i numeri che fanno il tavolo ottico.

       

La trasmissibilità dei supporti per il tavolo ottico (gambe) a frequenze maggiori di 10Hz; 

Spessore, in millimetri, delle pelli superiori e inferiori in acciaio inossidabile;

Prezzo medio di un tavolo ottico da laboratorio (Thorlabs' Nexus®) in Euro;

La dimensione media, in millimetri, dello spessore di un tavolo ottico (breadboard);

Tolleranza geometrica, in millimetri, di planarità della superficie di un tavolo ottico.

La numerologia 

La numerologia è una dottrina esoterica che studia i numeri attribuendo loro significati mistici e spirituali.

Questa disciplina, che si è tramandata oralmente, è giunta sino ai giorni nostri anche grazie a scritti come la qabbaláh (cabala ebraica) o la smorfia napoletana (il libro dei sogni).

A seguire alcuni numeri che, a mio modo di vedere, possono in qualche misura descrivere l'essenza del tavolo ottico.

Richiama equilibrio e indica stabilità;

Nella qabbaláh, simbolo di intrelligenza e curiosità, aspetti fondamentali nello spirito della ricerca;

Nella qabbaláh, è il numero della conoscenza e della sapienza;

‘A Museca (la musica, nella Smorfia Napoletana). É suono, quindi vibrazione di un corpo in oscillazione. Proprio quelle vibrazioni che il tavolo ottico ha il compito di isolare e smorzare;

‘A Tavula ‘mbandita (la tavola imbandita, nella Smorfia Napoletana). Un tavolo ottico con tutti i suoi supporti ottici per esperimenti;

‘A Puteca (la bottega, nella Smorfia Napoletana). Così come la bottega dell'artigiano conserva tutti gli utensili dell'artista, allo stesso modo un laboratorio di ottica conserva i suoi strumenti tra i quali proprio il tavolo ottico.

 

Bibliografia e link utili 

https://www.thorlabs.com/navigation.cfm?guide_id=41&gclid=CjwKCAiAqJn9BRB0EiwAJ1SztZpn-Yz1-w9yLkgkMWMmkBo_A4ZBjnmfOMY6V1quFu0Nbs3O-aVOQRoCl3MQAvD_BwE

https://it.wikipedia.org/wiki/Cabala_ebraica

https://smorfianapoletana.org/

https://www.ilgiardinodegliilluminati.it/significato-dei-numeri/numerologia/

https://gabriellagiudici.it/pitagora-e-i-pitagorici/

https://it.wikipedia.org/wiki/Numerologia

 #05 - Il principio fisico 

Cari lettori, dopo aver approfondito, con lo scorso post, la disciplina scientifica nella quale il tavolo ottico trova largo impiego, oggi è arrivato il momento di chiarire il suo principio fisico di funzionamento, detto in parole povere, ciò che lo rende unico: l'isolamento e lo smorzamento delle vibrazioni.

La presenza o l'insorgere delle stesse, infatti, può essere un fattore distruttivo per un esperimento fisico di misurazione e ricerca, oltre che per lavorazioni di precisione o controlli della qualità. Il primo passo per arginare il fenomeno, allora, è conoscerlo meglio.

Vibrazioni meccaniche

Il termine vibrazione si riferisce a un'oscillazione meccanica attorno ad un punto d'equilibrio conseguentemente all'azione di una forza variabile nel tempo. Tale forza può variare con regolarità o in modo caotico.

Nella realtà fisica, si ha a che fare con vibrazioni smorzate (forzate).

Variazione della forza nel tempo (regolare e caotica)

Isolamento e smorzamento viscoso delle vibrazioni

É un sistema di smorzamento di notevole interesse applicativo nel quale si schematizzano le forze che si oppongono al moto come proporzionali alla sua velocità.

Per isolare le vibrazioni, dunque, si definisce un sistema antivibrante di molle e smorzatori di tipo viscoso (di seguito in figura) agendo sui valori dei parametri che lo caratterizzano.

Posta la frequenza come r e il fattore di smorzamento come il rapporto

in ambito tecnico, la bontà dell'isolamento può essere valutata attraverso il valore assunto da uno specifico parametro detto coefficiente di trasmissibilità T definito come il rapporto tra il valore massimo della forza trasmessa al basamento e il valore massimo della forza eccitatrice esterna

Di seguito un diagramma che mostra il comportamento di T in funzione della frequenza r

Riassumendo, la trasmissibilità T risulta amplificata per r<1,41 qualunque sia il valore del fattore di smorzamento, mentre per r=1,41 assume valore unitario (per cui la forza trasmessa è pari alla forza applicata) e per r>1,41 diminuisce traducendosi in un effetto positivo nell'isolamento delle vibrazioni.

Bibliografia e link utili

http://www.ingmecc.uniroma1.it/attachments/2439_Carcaterra%20Dispense%20MV%20vol.%20II.pdf

http://www.diim.unict.it/users/rsinatra/corsi/allegati_modellistica/05%20-%20Vibrazioni%201%20gdl%20forzato%20-%20applicazioni.pdf

https://www.flamarweb.com/isolamento-vibrazioni/

https://umwelt.provinz.bz.it/downloads/0_ProgettiConclusi_Corso_rumore_ambienti_lavoro2009_Moschioni_2.pdf

https://www.yumpu.com/it/document/view/15806218/tecnica-di-isolamento-dalle-vibrazioni

https://it.wikipedia.org/wiki/Vibrazione#Tipi_di_vibrazioni

 #03 - Glossario 

Cari lettori, è arrivato il momento di "passare ai Raggi X" il nostro tavolo ottico, stilandone un breve glossario che lo descriva nella sua totalità e nelle parti che lo compongono.

Tavolo ottico con sistemi ottici equipaggiati

La famiglia degli strumenti

Innanzitutto è bene sottolineare che quando si parla di tavolo ottico ci si riferisce ad uno strumento complementare ad altri sistemi ad alta tecnologia che permette il raggiungimento di risultati estremamente precisi (con un errore stimabile di poche centinaia di nanometri) durante lo svolgimento di esperimenti in campo ottico.

Prima di analizzarlo nel dettaglio, dunque, è bene citare due strumenti analoghi ma che non possono sostituirlo in ambito di ricerca:

• Basetta ottica: non efficace come un tavolo ottico ma più leggera e          maneggevole, adatta per piccoli sistemi ottici che non necessitano di elevata stabilità meccanica. Consiste in una base realizzata in metallo massiccio (alluminio o acciaio) o in fibra di carbonio con struttura a nido d'ape;  

• Banco ottico o binario ottico: non adatto ad una seria ricerca scientifica a causa delle sue dimensioni ridotte che lo rendono incline a raccogliere le vibrazioni esterne, può essere adoperato per dimostrazioni scolastiche.  

Banco ottico SENIOR

Glossario dei componenti

Passiamo finalmente alla stesura di un glossario, così da approfondire lo strumento nel dettaglio per poter meglio comprenderne la sua utilità generale.

Vediamo le parti che lo compongono

• Lamina superiore: componente superiore della base metallica, realizzata in acciaio o alluminio. Caratterizzata da una griglia di fori M6 (o M8) perfettamente allineati tra loro per un più semplice posizionamento dei sistemi ottici;
• Lamina inferiore: componente inferiore della base metallica, realizzata in acciaio o alluminio;
• Struttura di intermezzo: interposta tra le due lamine, solitamente realizzata in fibra di carbonio e strutturata a nido d'ape;
• Supporti: le vere e proprie gambe del tavolo, appoggi di sezione cilindrica, realizzati in metallo massiccio (acciaio o alluminio);
• Sistema antivibrante passivo: volto ad isolare le vibrazioni esterne sfruttando un sistema di smorzamento a fluido viscoso. Alternativamente può essere costituito da un composto elastomero-metallo;
• Sistema antivibrante attivo: volto ad isolare le vibrazioni esterne tramite un sistema pneumatico ad aria compressa;

Particolare della griglia di fori M6 della lamina superiore

Riporto di seguito una serie di componenti che non appartengono strettamente alla struttura del tavolo ottico ma che sono indispensabili nel suo utilizzo:

• Sorgente luminosa: costituita da un laser He-Ne con emissione a 632nm eventualmente coadiuvato da laser a semiconduttore;
• Lenti: utile in determinati esperimenti che si basano sul concetto di distanza focale;
• Ostacoli e supporti per ostacoli: diaframmi, filtri, reticoli o schermi;

Bibliografia e link utili

https://it.wikipedia.org/wiki/Tavolo_ottico

https://it.wikipedia.org/wiki/Interferometria

https://www.flamarweb.com/2019/10/07/banco-ottico-ed-esperimenti-di-ottica/

https://www.netinbag.com/it/science/what-is-an-optical-bench.html

http://physicsopenlab.org/2019/02/07/angolo-di-brewster/

http://www.antivibranti.eu/it/antivibranti-industriali

https://it.wikipedia.org/wiki/Laser

https://it.wikipedia.org/wiki/Lunghezza_focale#Sistemi_ottici