Museo first guida gabinetto fisica

collana diretta daAntonio Paolucci

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Il Gabinetto di Fisicadell’Istituto TecnicoToscanoGuida alla visita

diPaolo Brenni

Enti promotoriEnte Cassa di Risparmio di Firenze Regione ToscanaFondazione Scienza e Tecnica

Con il patrocinio diMinistero per i Beni e le Attività CulturaliMinistero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca, Ufficio Scolastico

Regionale per la Toscana - Direzione GeneraleUniversità degli Studi di FirenzeAssociazione Nazionale Musei Scientifici

In collaborazione conDirezione Regionale Beni Culturali e Paesaggistici della ToscanaSoprintendenza Speciale per il Patrimonio Storico, Artistico ed Etnoantropologico

e per il Polo Museale della città di FirenzeSoprintendenza per i Beni Architettonici, Paesaggistici, Storici, Artistici

ed Etnoantropologici per le province di Firenze, Pistoia e Prato

RealizzazioneEnte Cassa di Risparmio di FirenzeSupervisione generaleAntonio GherdovichProgetto e coordinamento generaleMarcella Antonini e Barbara Tosti

Comitato scientificoPresidente: Antonio PaolucciCristina AcidiniPaolo GalluzziGuido GoriGiovanni PratesiClaudio RosatiCarlo Sisi

Musei scientifici fiorentini

© 2009 Edizioni PolistampaVia Livorno, 8/32 - 50142 FirenzeTel. 055 737871 (15 linee)[email protected] - www.polistampa.com

ISBN 978-88-596-0677-2

In copertina:Motore magnetoelettrico di Taylor,costruito da Watkins & Hill a Londra verso il 1850

Q uando alcuni anni fa l’Ente Cassa di Risparmio diFirenze, sollecitata anche da autorevoli esponenti del

mondo della cultura, sostenne la necessità di valorizzare,attraverso un coordinamento di rete, i musei scientifici diFirenze, altro non faceva che esprimere una semplice con-statazione: il patrimonio storico di ambito scientifico e tec-nologico tramandatoci dal passato è altrettanto significati-vo e importante quanto quello che attiene alle testimonian-ze artistiche e letterarie.Se oggi una città come Firenze riesce a concentrare in unambito territoriale relativamente contenuto centri di eccel-lenza nell’ambito sia artistico che scientifico, ciò è dovutoessenzialmente a come nei secoli si è venuta dispiegando unaciviltà umanistica che riservava uguale attenzione a setto-ri disciplinari differenziati, nei quali spesso il capoluogo to-scano ha svolto un ruolo pionieristico, salvo poi lasciare adaltri lo sviluppo successivo di idee e progetti.La nuova iniziativa Firenze Scienza. Le collezioni, i luo-ghi e personaggi dell’Ottocento è stata voluta e promos-sa dall’Ente Cassa, nell’ambito del Progetto Piccoli Gran-di Musei, proprio per dare continuità al suo iniziale inten-dimento e creare, attorno ai musei scientifici dell’Univer-sità, del Museo di Storia della Scienza, della FondazioneScienza e Tecnica, una migliore visibilità e consapevolezzaper collezioni straordinariamente ricche e fondamentali perla nostra comune conoscenza.In questo contesto si inseriscono le due guide dedicate rispet-tivamente al Museo di Storia Naturale dell’Università degli

Presentazioni

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MicheleGremigniPresidente Ente Cassa di Risparmio di Firenze

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Studi di Firenze e al Gabinetto di Fisica dell’Istituto Tecni-co Toscano, due realtà prestigiose che appartengono all’areaculturale di cui parliamo e che presentano ancora ampi mar-gini per essere visitate ed apprezzate dal grande pubblico.Non è un caso poi che tali pubblicazioni siano andate adimplementare, con i numeri 19 e 20, la stessa collana, di-retta da Antonio Paolucci e curata dall’Ente Cassa, per laquale sono state via via realizzate nel tempo le guide deivari luoghi museali diffusi sul territorio della provincia diFirenze, che hanno ospitato le precedenti edizioni espositi-ve dei Piccoli Grandi Musei.Il principio dell’unità culturale tra arte e scienza, traman-datoci dalla tradizione, si riflette dunque anche negli stru-menti editoriali che la nostra Fondazione ha messo a di-sposizione di quanti vogliano avvicinarsi per la prima vol-ta a singoli aspetti messi in luce dal progetto o rispolverarenozioni acquisite. Comunque sia, si tratta di un’occasionein più per scoprire itinerari alternativi in una città comeFirenze che non finisce mai di stupire.

michele gremigni

Da Leonardo a Galileo, da Meucci fino ai 7.800 ricer-catori che oggi lavorano al Sant’Anna di Pisa, al

CERM di Sesto Fiorentino o negli altri istituti presenti, laToscana è da sempre terra di grandi scienziati.Oggi la nostra regione è sede di un consolidato sistemadella ricerca scientifica specializzata, all’avanguardiasia in Italia che in Europa, con oltre 100 laboratori, 15centri di ricerca, 7 dipartimenti universitari, 2 centri dieccellenza in tecnologie informatiche e della comunica-zione. Quel che è certo è che la grande attenzione per la ricercascientifica di oggi, affonda le sue radici nel lascito di inte-re generazioni di toscani, che, con la loro passione e dedi-zione per le diverse sfaccettature della cultura scientifica,hanno negli anni dato vita alla formazione di collezionimuseali dal valore inestimabile.L’intento dell’edizione di quest’anno dei Piccoli GrandiMusei è proprio quello di valorizzare queste collezioni,coinvolgendo la città di Firenze e i suoi musei scientificiche, anche se non si possono definire “minori”, sono sicu-ramente meno conosciuti dalla maggioranza dei turisti, masoprattutto dei cittadini toscani. Le guide al Museo di Storia Naturale dell’Università de-gli Studi di Firenze e al Gabinetto di Fisica della Fonda-zione Scienza e Tecnica, si inseriscono in questo contestovolto, nello spirito che da anni caratterizza l’iniziativaPiccoli Grandi Musei, a far meglio conoscere e apprezza-re questi luoghi, splendida testimonianza dello strettissi-

ClaudioMartiniPresidente della RegioneToscana

ixpresentazioni

xclaudio martini

mo connubio tra scienza e arte che la bellezza e la prezio-sità delle relative collezioni rappresenta.Iniziative come questa della Fondazione Cassa di Rispar-mio di Firenze sono fondamentali perché possono far co-noscere al grande pubblico la Toscana della scienza di ie-ri, di oggi e, ne siamo convinti, anche di domani.

xipresentazioni

Cristina AcidiniSoprintendenteper il PatrimonioStorico Artistico edEtnoantropologicoe per il PoloMuseale dellacittà di Firenze

P er chi si occupa di musei, uno dei più importanti fron-ti d’impegno – e una delle più frequenti occasioni

d’insuccesso – è trasmettere il senso della storia del museo:che sia antica o recente, che sia lineare o complessa, ognistoria inizia con una formazione ed è spesso caratterizza-ta, nel suo sviluppo cronologico, da trasformazioni. Il mu-seo non “è”, sic et simpliciter, ma nasce, esiste, diviene e,in casi sporadici e dolorosi, finisce. Cultura, volontà, ri-sorse di molti confluiscono in questi processi e li rendonopossibili: ma dell’immenso lavoro erogato, del sapere sot-teso, della dedizione profusa ben poco trapela sino a rag-giungere il visitatore. Anche per questo sono particolarmente preziose queste gui-de al Museo di Storia Naturale dell’Università degli Stu-di di Firenze e al Gabinetto di Fisica della FondazioneScienza e Tecnica, nell’ambito dell’iniziativa “PiccoliGrandi Musei” che quest’anno l’Ente Cassa di Risparmiodi Firenze meritoriamente dedica ai musei scientifici. Itesti e il ricco corredo d’immagini ricompongono quel tes-suto pulsante di ricerche scientifiche e di applicazioni tec-nologiche che caratterizzò la storia ottocentesca di Firen-ze – nel solco peraltro degli interessi scientifici tenuti in granconto dai Medici –, e che fu lo humus da cui trassero ori-gine e spinta vitale i musei scientifici della città, non solonumerosi, ma quanto mai vari per l’ampiezza degli am-biti rappresentati.Oggi che il nostro passato si allontana dalla nostra vitaquotidiana con la velocità di una galassia in fuga, è reale

xiicristina acidini

il rischio che intere collezioni perdano di significato per legenerazioni a venire. Perché se un’opera d’arte antica, chepur non corrisponde più ai canoni estetici odierni, è comun-que tutelata dal consenso critico che le si è costruito e strut-turato attorno nel nome di una bellezza o di un valore sto-rico che trascendono il tempo, un preparato o un manu-fatto creati in ambito scientifico rapidamente passano al-l’obsolescenza funzionale, e da quella all’oblio o peggio.Ma farli rivivere, e restituir loro la memoria dell’utilitàed eventualmente dell’innovazione che espressero, è un’a-zione altissima che dalla conoscenza conduce direttamen-te alla tutela; e di questo sono particolarmente lieta.

xiiipresentazioni

Guido GoriDirettoredellaFondazioneScienzae Tecnica

L’ occasione dell’iniziativa Firenze Scienza. Le collezio-ni, i luoghi e i personaggi dell’Ottocento (8 novem-

bre 2009 - 9maggio 2010) fortemente voluta e sostenuta dal-l’Ente Cassa di Risparmio di Firenze è stata subito coltadalla Fondazione come la migliore delle opportunità perpresentare al grande pubblico un patrimonio unico e di ri-levanza storico scientifica di inestimabile valore, con le vi-site guidate e soprattutto con la “guida” redatta proprioper questa occasione.In effetti con la pubblicazione del volume: Il Gabinettodi Fisica dell’Istituto Tecnico Toscano si conclude un pe-riodo lungo ed insieme denso di speranze, impegni ed an-che di aspettative che da più parti venivano rivolte alla Fon-dazione perché, insieme al riconoscimento per il lavorosvolto si presentasse, ora in maniera compiuta, una sortadi guida non solo per la descrizione degli apparati esposti,ma anche una storia che prendendo quasi per mano il vi-sitatore lo accompagnasse lungo il lavoro di questi anni. Bisogna, volentieri, riconoscere a Paolo Brenni, curatoredelle collezioni scientifiche della Fondazione, una dedi-zione e professionalità che nel corso di questi lunghi anniha mantenuto intatta e con immutato impegno. Professio-nalità sostenuta da una costante ricerca scientifica che nonsolo non ha risparmiato visite e consulenze presso i museiscientifici ormai sparsi per tutti i continenti, ma e soprat-tutto caratterizzata dalla capacità di “contaminare” an-che in maniera del tutto originaria i diversi saperi. Tuttoquesto gli ha consentito di realizzare un allestimento uni-

xivguido gori

co nel suo genere che ha permesso una ricostruzione quasifilologica e sicuramente di grande impatto emotivo.Allora il visitatore potrà vedere l’esposizione del Gabinet-to di Fisica non solo ripensando alle fasi delle conoscenzescientifiche e delle sue applicazioni soprattutto nella di-dattica sperimentale, ma insieme potrà conoscere i costrut-tori di strumenti scientifici e lo loro storia. Una storia chevede intrecciarsi l’invenzione, la ricerca, la costruzione,ma forse soprattutto la passione, la stessa passione che Pao-lo Brenni, con la preziosa collaborazione di Anna Giatticonservatrice delle collezioni, ha dedicato in questi lunghianni al restauro, alla catalogazione ed infine alla realiz-zazione di questa eccezionale “guida” che ci fa immagina-re un tempo irripetibile.

Il Gabinetto di Fisicadell’Istituto TecnicoToscano

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L e vicende che portarono alla fondazione di quello chefu l’Istituto Tecnico Toscano sono piuttosto intricate

e in questa sede è possibile solamente darne un breve rias-sunto. L’istituzione a Firenze di un Conservatorio di Ar-ti e Mestieri, con evidente richiamo al parigino Conserva-toire des Arts et Métiers fondato a Parigi nel 1794, risale al1809. In esso avrebbero dovuto essere raccolte macchinee strumenti utili alle diverse fabbriche e manifatture. IlConservatorio venne associato all’Accademia di Belle Ar-ti e fu alloggiato nei locali dell’ex convento di Santa Ca-terina. Fra i più ardenti promotori del Conservatorio tro-viamo il chimico Antonio Targioni Tozzetti. Furono or-ganizzate adunanze generali nelle quali vennero premia-te le invenzioni più originali e le innovazioni più interes-santi in campo manifatturiero e incoraggiate le applica-zioni della fisica e della chimica che potevano rivelarsi uti-

li alle arti (Fig. 1). Per mancanza di mezzi edi volontà politica il Conservatorio non eb-be però lo sviluppo sperato e il suo contri-buto al rinnovamento della Toscana fu mol-to marginale. Nel 1813 l’Accademia di BelleArti venne riorganizzata in tre “classi”: la pri-ma per le Arti del Disegno, la seconda per laMusica e la Declamazione e la terza per le Ar-ti e i Mestieri. Le funzioni del Conservato-rio, delle sue scuole (Meccanica e Chimica),dei Professori Consultori e dei Soci del Con-servatorio si trovarono così ordinate sotto la

L’Istituto Tecnico Toscano

Fig. 1Disegnopresentatonel 1840dal costruttoreG. Goriall’Accademiadi Belle Arti

L’edificiodell’IstitutoTecnicoin via Giusti inuna fotografiadegli anni ’30del xx secolo

Fig. 2Filippo Corridi(1806-1877)

nuova denominazione di Terza Classe dell’Accademia diArti e Mestieri. Ad essa, che continuava a tenere le adu-nanze, venne anche affidato l’incarico di organizzare conperiodicità triennale le Pubbliche Esposizioni dei Prodot-ti di Arti e Manifatture. Nel 1839 e nel 1841 le Esposizio-ni si tennero in concomitanza con le prime Riunioni de-gli scienziati italiani ma le successive, organizzate nel 1844e nel 1847, mostrarono una certa stanchezza e videro di-minuire il numero di espositori. Un nuova era si aprì dopo i moti del 1848 quando ilgranduca Leopoldo ii, con due decreti del 1850, stabilìche le Scuole Tecniche delle Arti e Manifatture fosserocompletamente distaccate dall’Accademia stessa e fos-sero poste sotto la direzione di Filippo Corridi (Fig. 2)che per primo utilizzò la denominazione di Istituto Tec-nico. Il Corridi, matematico presso l’Università di Pisae precettore del figlio del granduca dal 1843, era interes-sato ai problemi dell’istruzione tecnica e conl’appoggio del governo aveva fondato unasocietà per realizzare una scuola tecnica perartigiani nell’ex-convento di Candeli. La so-cietà si sciolse nel 1850 e le sue attività furo-no integrate nel nascente Istituto TecnicoToscano.Il Corridi era il personaggio ideale per orga-nizzare il nuovo Istituto. Ben conoscendo ilConservatoire des Arts et Métiers di Parigi e lascuola La Martinière di Lione, li aveva presia modello per il nuovo Istituto. Nel 1850,coinvolgendo l’Accademia dei Georgofili ealcuni personaggi di spicco della cultura fio-rentina, promosse con successo l’organizzazione dell’E-sposizione dei prodotti naturali e industriali della Tosca-na. L’evento fece nascere l’idea di un Museo Tecnologicocon un’esposizione permanente delle produzioni tosca-

il gabinetto di fisica dell’istituto tecnico toscano

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l’istituto tecnico toscano

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Fig. 3Diploma emedaglieconseguitedall’Istitutoall’EsposizioneUniversale diLondra del 1851

ne e rappresentò una specie di prova gene-rale per la partecipazione del granducato al-la grande Esposizione Universale di Londradel 1851 (Fig. 3). A Londra il Corridi fu com-missario per la Toscana, ruolo che rivestì an-che all’Esposizione Universale di Parigi del1855. Intanto in quegli anni si organizzaval’IstitutoTecnico, che, con il suo Museo Tec-nologico, ebbe come prima sede l’edificiodelle ex Cavalieresse di Malta in Via San Gal-lo. Le finalità dell’Istituto, che fu ufficial-mente aperto all’insegnamento nel 1857, era-no chiaramente espresse nel primo articolo

del Regolamento Organico:

Art. 1 L’Istituto Tecnico Toscano è fondato a promuoverelo studio delle scienze di applicazione e il progresso delleutili industrie, delle arti e delle grandi lavorazioni.

Dall’articolo 2 si desume invece la composizione del-l’Istituto:

Art. 2 L’Istituto Tecnico comprende:Le Scuole Tecniche,L’Accademia di Arti e Manifatture, Il Museo Tecnologico, L’Officina di Meccanica La Biblioteca.

Nell’articolo 3 dello stesso documento sono menziona-te la varie cattedre:

Art. 3 Le Scuole Tecniche offrono invece le seguenti sei cat-tedre e cioè,Geometria descrittiva e Disegno tecnologico,

6il gabinetto di fisica dell’istituto tecnico toscano

Fisica tecnologica e Tecnologia speciale delle Arti Fisiche, Meccanica sperimentale e Tecnologia speciale delle ArtiMeccaniche, Storia Naturale applicata alle Arti, Chimica applicata alle Arti, Metallurgia.

Già dalle denominazioni di tali cattedre era evidente l’ac-cento portato sulle applicazioni e sull’aspetto pratico chedoveva essere dato all’insegnamento. L’Istituto infattinon voleva fornire un’educazione accademica ma soprat-tutto una solida formazione tecnico-scientifica utile perlo sviluppo e la modernizzazione dell’industria e dell’a-gricoltura del granducato. L’affluenza ai corsi fu subitoincoraggiante ma i rivolgimenti politici del 1859 con l’ab-dicazione di Leopoldo ii e l’istituzione del governo prov-visorio portarono ad un temporaneo ridimensionamen-to del progetto. Il Corridi, nonostante i suoi indubbimeriti, era un simbolo della restaurazione lorenese e fucostretto a lasciare la sua carica mentre alcune cattedrepassarono ad altre istituzioni tra cui il nuovo Istituto diStudi Superiori. Solo a partire dagli anni ’60 dell’Otto-cento, grazie ad un notevole impegno della Provincia edel Comune di Firenze, l’Istituto riacquistava importan-za e tendeva a divenire unmoderno politecnico. Adesso vennero aggregate va-rie scuole tra cui quelle ele-mentari di disegno o quel-la dei geometri-agrimenso-ri. Nel 1888 dalla Provinciapassò sotto la responsabi-lità del Ministero dellaPubblica Istruzione e ven-ne ufficialmente intitolato

Fig. 4Il portone diingressoall’edificiodell’IstitutoTecnico in viaGiusti in unafotografia deglianni ’30 delxx secolo

a Galileo Galilei. Fra gli ultimi decenni del secolo e i pri-mi del Novecento, numerosi furono i professori illustriche contribuirono al successo dell’Istituto. Per l’aumen-to degli allievi, fu necessaria la costruzione di una nuo-va sede che, inaugurata nel 1891 in Via del Mandorlo(oggi Via Giusti), è tuttora occupata dall’Istituto (Fig.4). Nel nuovo edificio i gabinetti scientifici erano nume-rosi e ben organizzati (Figg. 5, 6). Nel 1923, in seguito alla riforma voluta da GiovanniGentile, parte del patrimonio, con la vecchia sezione Fi-sico-meccanica, andò a costituire il nuovo Liceo Scien-tifico di Firenze. All’Istituto furono annessi i corsi infe-riori e di fatto venne ad assumere i caratteri di un isti-tuto tecnico commerciale e per geometri, denominazio-ne che assumerà ufficialmente nel 1933. Soprattutto nelsecondo dopoguerra, le sue ricchissime collezioni scien-tifiche e naturalistiche persero via via quell’importanzanell’ambito della didattica scientifica che avevano avu-to nei decenni precedenti. Fortunatamente non furonodisperse ma piuttosto dimenticate nei locali che occu-pavano sin dalla fine del xix secolo (Fig. 7).L’Istituto Tecnico, che nel 1974 venne intitolato a Gae-tano Salvemini, ha svolto un ruolo di estrema importan-

7l’istituto tecnico toscano

Fig. 5Il Gabinettodi Chimicadell’Istituto alla fine delxix secolo

Fig. 6Il Gabinettodi Zoologiadell’Istituto allafine delxix secolo


za nella storia delle isti-tuzioni culturali tosca-ne e nella formazione digenerazioni di profes-sionisti che hanno con-tribuito allo sviluppoeconomico, sociale eindustriale della città edella regione. Se le sueorigini possono esserefatte risalire agli ideali dell’Illuminismo Settecentesco,esso si concretizzò e si sviluppò in un periodo di fede nelprogresso tecnologico ispirata dal pensiero positivista.Anche se per ragioni politiche e sociali il progetto origi-nario di Leopoldo ii e del Corridi poté realizzarsi solo par-zialmente, l’Istituto Tecnico, rappresentò (e non solo perla Toscana) un tappa fondamentale nell’evoluzione del-le scuole a carattere tecnico-scientifico. Nel 1987, per interessamento del Comune, della Provin-cia di Firenze e della Regione Toscana e grazie al soste-gno dell’Istituto e Museo di Storia della Scienza vennecostituita la Fondazione Scienza e Tecnica il cui fine èquello di preservare e valorizzare le collezioni storichedell’Istituto Tecnico e, anche grazie ad esse, di promuo-vere la cultura scientifica e tecnologica. La Fondazionedopo aver curato il restauro e la catalogazione del patri-monio del Gabinetto di Fisica, si occupa oggi anche delriordino delle grandi raccolte naturalistiche e merceolo-giche. Organizza inoltre regolari attività didattiche perle scuole e per il pubblico, cura anche per conto terzi ilrestauro di strumenti di importanza storica, e collaboracostantemente con altre istituzioni toscane, italiane edeuropee in occasione di mostre, seminari e progetti de-dicati al patrimonio scientifico e alla sua storia.

Fig. 7La Sala delleIndustriedell’Istitutoin unafotografiadegli anni ’30del xx secolo

L a collezione del Gabinetto di Fisica dell’Istituto èprobabilmente oggi la più importante in Italia per

quanto riguarda gli strumenti della fisica ottocentescae la sua ricchezza la pone fra le più belle collezioni eu-ropee dello stesso tipo. I moderni laboratori di fisica (edi chimica) nacquero e si svilupparono soprattutto apartire dalla metà del xix secolo, spesso derivanti da ga-binetti scientifici settecenteschi. La crescente e semprepiù rapida industrializzazione, gli spettacolari progres-si della scienza e delle sue applicazioni, l’enorme espan-sione del sistema educativo, il bisogno di nuove profes-sionalità portarono alla creazione di un numero sem-pre più grande di scuole, di università e di politecnicinei quali era fondamentale la presenza di laboratori di-dattici e di ricerca. L’importanza di tali laboratori fuben evidente ai fondatori dell’Istituito Tecnico fioren-tino e il regolamento dell’Istituto del 1857 descrivevadiffusamente gli argomenti che i professori di fisica edi meccanica dovevano trattare presupponendo chia-ramente la presenza di gabinetti scientifici importanti:

Art. 8 Il Professore di fisica tecnologica e di Tecnologia spe-ciale delle Arti Fisiche esporrà le applicazioni della Fisi-ca alle arti e dimostrerà come esse diventino arti effettivee mestieri…Darà ancora in ciascun anno scolastico un corso elemen-tare di Fisica teorico-sperimentale. La Fisica Tecnologicae la Tecnologia Speciale delle Arti fisiche si compiranno

Il Gabinetto di Fisica

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Fig. 1Verricello convite senza fineproveniente dalConservatoriodi Artie Mestieri

in due anni: e il Professore si tratterà più particolarmen-te sulla pneumatica, sul calore, sull’elettricità, sul magne-tismo, sulla luce e sul suono. E nel corso di queste parti-colari trattazioni parlerà della costruzione degli strumen-ti per misurare la pressione dell’aria, dei vapori e dei gas;della fabbricazione degli apparecchi per i varii modi d’il-luminazione e di riscaldamento; della costruzione deglistrumenti per determinare la temperatura; delle arti gal-vanoplastica, elettrotipica, fotografica; della orologeriaelettrica; della telegrafia e della costruzione dei telegrafi;della costruzione degli strumenti ottici, della costruzionedi strumenti musicali, ecc.

Art. 9 Il professore di Meccanica sperimentale e Tecnolo-gia speciale delle arti meccaniche esporrà nel corso dei dueanni scolastici la Meccanica sperimentale dei solidi e deifluidi e quant’altro spetta alle lavorazioni meccaniche…

Il programma era certamente ambizioso. L’insegnamen-to della fisica e della meccanica avrebbe do-vuto comportare un’importante compo-nente pratica e applicativa e richiedeva dun-que una ricca dotazione di strumenti e dimacchine. Diversi provennero dalle raccol-te del Conservatorio di Arti e Mestieri (Fig.1), ma numerose acquisizioni furono fattein seguito alle visite del Corridi all’Esposi-zione Universale di Parigi nel 1855, dove eb-be l’occasione di vedere gli eccellenti stru-menti proposti dai costruttori francesi aiquali poi passò delle consistenti ordinazio-ni. Altri strumenti furono donati da priva-ti e da istituzioni italiane e straniere. Altriancora vennero costruiti nell’officina mec-canica di cui era dotato l’Istituto. Fin dai


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Fig. 2Strumentodidatticoper lo studiodegli urtielastici.Di costruzionefrancese, risalea circa il 1860

il gabinetto di fisica

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primi anni della sua esistenza ilGabinetto poteva avvalersi nonsolo di una dotazione impor-tante di apparecchiature ma an-che di alcune istallazioni tecni-che (sistema di distribuzione dielettricità e gas illuminante) cheper l’epoca erano certamente al-l’avanguardia:

Nel Laboratorio di fisica vedesi unagrande pila di novanta elementi

Bunsen, situata su di un apposito terrazzo esterno al qua-le si accede dal laboratorio medesimo… Con un ingegno-so sistema la corrente sviluppata da questa pila è condot-ta nello spazioso ed elegante anfiteatro di fisica, dove si hapure un comodo getto di gas opportuno per le esperienzeche possono abbisognare.

Le collezioni del Gabinetto erano suddivise, come lo so-no ancora oggi, secondo le varie branche della fisicaclassica (meccanica, pneumatica, acustica, termologia,ottica, magnetismo, elettricità, ecc.) e in esse si trova-vano strumenti di diverse tipologie:

Strumenti didattici. Erano utilizzati essenzialmente perprodurre e illustrare in modo chiaro fenomeni ben co-nosciuti o dimostrare le leggi della fisica. Spesso deriva-ti da più complessi strumenti di ricerca non servivano adaccrescere le conoscenze scientifiche, ma permettevanodi trasmetterle nell’ambito dell’insegnamento (Fig. 2).

Strumenti di ricerca e di misura. Erano gli strumenti piùcomplessi e sofisticati, utilizzati nel caso di ricerchescientifiche di vario genere e per misure di precisione.


Grazie ad essi furono possi-bili sostanziali progressi del-la scienza (Fig. 3).

Strumenti professionali. Co-struiti in base a conoscenzeteoriche o empiriche veni-vano utilizzati correntemen-te nell’ambito di professio-ni diverse (ingegnere, topo-grafo, elettrotecnico, ecc.) odi attività industriali per misure di routine, controlli,analisi, ecc. (Fig. 4).

Macchine e modelli. Nell’insegnamento ottocentescol’illustrazione delle più importanti invenzioni basatesu applicazioni tecniche di fenomeni o leggi fisicheaccompagnava regolarmente l’insegnamento della fi-sica. Macchine quali il telegrafo o il fonografo o mo-delli in scala di locomotive o macchine a vapore era-

no comuni nei gabinettidel xix secolo (Fig. 5).

Apparecchi della “physiqueamusante”. Erano stru-menti che, sfruttando fe-nomeni ben conosciutipermettevano di produr-re effetti spettacolari, par-ticolarmente curiosi e di-vertenti o apparentemen-te paradossali (Fig. 6).

Fra i direttori che si suc-cedettero alla testa del

Fig. 3Spettrografodi Schumann.Strumentodi ricercache permettemisuredi precisionesugli spettriluminosinella regioneultravioletta

Fig. 4Manovelladinamometricaregistratrice.Questostrumentoprofessionaleera utilizzatoin ambitoindustrialeper misuraree registrarela coppiameccanicanecessariaad azionareuna macchina

Gabinetto di Fisica vi fu-rono alcuni dei più di-stinti fisici italiani dell’e-poca. Il primo, GilbertoGovi, che fece numero-se ricerche di termologia,ottica e elettrologia, erastato allievo degli illustrichimici Edmond Frémye Michel Eugène Che-vreul a Parigi. Gli succe-

dettero Tommaso del Beccaro e poi Emilio Villari, cheaveva studiato con Gustav Magnus a Berlino e che di-resse il gabinetto dal 1866 al 1871. Antonio Roiti, abilis-simo sperimentatore e autore di un popolare trattato difisica, fu responsabile del Gabinetto dal 1871 al 1878.Sotto la sua direzione le collezioni si accrebbero note-volmente. Suo successore fu Adolfo Bartoli, autore dimolte ricerche nei campi dell’elettrologia e della calo-rimetria. A lui subentrò dal 1888 al 1921 Eugenio Bazzi.Durante la loro permanenzaall’Istituto, oltre ad assicura-re le normali lezioni nell’am-bito dei programmi, si dedi-carono a ricerche personali,spesso pubblicate sulle pagi-ne della rivista Il Nuovo Ci-mento. Molti dei loro studi edei loro lavori sperimentalisono testimoniati da alcuniprototipi e apparecchi origi-nali che sono conservati nel-la collezione di fisica (Fig. 7).Nel 1891 l’Istituto Tecnico la-sciò l’edificio di Via San Gal-

13il gabinetto di fisica

Fig. 6Equilibrista.Permettevadi illustrarein modo curiosol’equilibriodi un corpoin funzionedella posizionedel suobaricentro

Fig. 5Modellodi locomotivadel terzo quartodel xix secolo.Perfettamentefunzionante,mostra gli organiessenzialidi una veralocomotiva

Fig. 8Il salonedel Gabinettodi Fisicain un’immaginedi fineOttocento


lo e si trasferì in una sede più vasta(quella odierna) nella quale la collezio-ne di fisica e quella di meccanica ven-nero riorganizzate nei locali adiacentiall’anfiteatro nel quale si tenevano le le-zioni, dove si trovano ancora oggi (Fig.8). Nel 1892 il Gabinetto ricevette dalPio Istituto de’ Bardi alcune decine distrumenti che, seppur in parte già ob-soleti per l’epoca, vennero ad arricchi-re le collezioni. Fra essi si trova ad esem-pio un pregevolissimo barometro in-glese realizzato da Daniel Quare all’i-nizio del xviii secolo e l’unica macchi-na elettrostatica oggi esistente recantela firma del celeberrimo costruttore Jes-se Ramsden (Fig. 9).Nel 1900 l’Istituto partecipò all’Esposizione Universaledi Parigi e per l’occasione fu pubblicato un volume ric-camente illustrato nel quale l’edificio, i Gabinetti e le col-lezioni scientifiche vennero accuratamente descritti. Per

Fig. 7Tavola trattadal “NuovoCimento” (vol. 8, 1880)che illustra unapparecchioideato daAdolfo Batoli

Fig. 8Il salonedel Gabinettodi Fisicain un’immaginedi fineOttocento

la fisica si contavano all’epoca ben 2150 strumenti ed ap-parecchi per un valore di oltre 176.000 lire (cifra per l’e-poca veramente considerevole). Il Gabinetto di Fisica eracomposto da un corridoio con le collezioni di meccani-ca, dallo studio del direttore (nel quale erano conservatigli strumenti di precisione e quelli di grande valore) (Fig.10), da un’officina meccanica, da un locale per le “mani-polazioni chimiche”, da un salone con gli apparecchi dielettricità, meccanica fisica, idrostatica, pneumatica, e dauna sala con gli strumenti di ottica e di acustica. Al pia-no ammezzato, inoltre, vi era un gabinetto fotografico,un corridoio per gli strumenti di termologia e alcuni lo-cali adibiti a falegnameria ed officina. Dal volume appa-

re chiaro come il trasferimentodell’Istituto nella nuova sedecoincise anche con un notevolemiglioramento degli impiantitecnici istallati in appositi locali:

Nel primo di questi [locali del sotter-raneo] trovasi l’impianto elettrico conun motore a gas Adam da cinque ca-valli, una dinamo a corrente conti-nua e una a corrente alternata e unabatteria di accumulatori formata da72 Elementi Grandini… Infine tre ramificate condutture por-

tano l’acqua, il gas e l’energia elettrica dalle condutturestradali in ogni parte del Gabinetto…

Fra la fine del xix secolo e la Prima Guerra Mondiale, lacollezione si arricchì con nuovi strumenti. Molte delleacquisizioni indicavano chiaramente come i responsabi-li del Gabinetto fossero attenti alle novità scientifiche eagli strumenti ad esse relativi che di anno in anno veni-

15il gabinetto di fisica

Fig. 9Macchinaelettrostaticadella finedel Settecentofirmatada JesseRamsden

Fig. 10Lo studiodel direttoredel Gabinettodi Fisica(circa 1936)

vano ad aggiunger-si all’armamentariodella fisica. Entraro-no così a far partedella raccolta i pri-mi apparecchi spe-rimentali per espe-rienze sulle ondeelettromagnetiche esulla telegrafia sen-za fili, i tubi a raggiX, il tubo di Braun,lo spintariscopio diCrookes per osservare la radioattività e le più modernepompe pneumatiche. Dunque all’inizio del Novecentola collezione poteva rivaleggiare con quelle di grandi scuo-le tecniche europee (Fig. 11).Le acquisizioni rallentarono notevolmente nel perio-do fra le due guerre e furono spesso mirate a sostituirestrumenti ormai obsoleti o fuori uso. Nella secondametà del xx secolo, anche se la fisica insegnata all’Isti-tuto era ancora essenzialmente quella classica, gran par-te della collezione ottocentesca giaceva ormai inutiliz-zata. Molte esperienze didattiche, che erano state ri-proposte per decenni, scomparivano sia dai libri di te-sto che dai programmi. Ma anche la strumentazione sirinnovava completamente: legno, vetro e ottone lascia-no il posto alla plastica e all’alluminio. I nuovi stru-menti utilizzati nell’insegnamento erano spesso mo-dulari, semplificati e assai più facili da utilizzare di quel-li di matrice ottocentesca. L’elettronica sostituiva l’e-lettromeccanica. Gli oscilloscopi, gli apparecchi di mi-sura digitali prendevano il posto dei vecchi galvano-metri e di molti altri congegni analogici. Nuovi ausilididattici entravano nelle aule di fisica: ai film prodot-


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Fig. 11Lezione di fisicanell’anfiteatroadiacente alGabinetto,1900 circa


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ti da ditte specializza-te e utilizzati sin da-gli anni ’50 subentra-vano alla fine del xxsecolo le simulazionial computer e i sofi-sticati programmigrafici e di calcolo. In-torno agli anni ’80 lagrande collezione ac-cumulata fra il 1850 eil 1915 circa era ormaiun fossile che aspetta-

va solo di essere riscoperto. Dopo i lavori di restauro ecatalogazione è apparso evidente che essa può essereannoverata fra le più belle collezioni del suo genere. Èvero che altri musei europei (basti pensare al Musée desArts et Métiers di Parigi) possiedono collezioni di stru-menti ottocenteschi ben più vaste che però si sono for-mate in maniera spesso casuale inglobando raccolte discuole, istituti e laboratori diversi. Contrariamente adesse la collezione del Gabinetto di Fisica è del tuttoomogenea, fu costituita sistematicamente e in modo or-dinato nel perseguimento di un ben preciso progetto.Attraverso la collezione è possibile “leggere” l’evoluzio-ne della strumentazione scientifico-didattica e delle suepratiche; inoltre gli strumenti in essa contenuti forni-scono una perfetta illustrazione dell’evoluzione dell’in-dustria di precisione fra la metà del xix e i primi de-cenni del xx secolo. La collezione dell’Istituto Tecnicorappresenta dunque un patrimonio storico-scientificoeccezionale, non solo per la storia dell’educazione tec-nica a Firenze e in Toscana, ma anche come testimo-nianza materiale della storia della scienza e della tec-nologia e del loro insegnamento in Europa.


Attività didattiche e scientifiche

Al giorno d’oggi una collezione storica, per quanto ricca e originale, dif-ficilmente può sopravvivere se rimane una raccolta fossilizzata di mu-

te testimonianze materiali. Solo sviluppando costantemente una serie di at-tività sarà possibile assicurare un futuro alle raccolte scientifiche appartenu-te all’Istituto Tecnico.Il restauro della collezione di strumenti è stato accompagnato da un siste-matico lavoro di ricerca storico-scientifica che ha permesso di pubblicareuna serie di cataloghi ragionati. Oggi il Gabinetto di Fisica, completamen-te restaurato e riordinato, è accessibile al pubblico e i suoi strumenti sono vi-sibili sul web. Alcuni visitatori potranno stupirsi del fatto che la collezione presenta mi-gliaia di oggetti esposti l’uno accanto all’altro negli armadi, senza didasca-

lie né pannelli esplicativi. Ma bisogna ricor-dare che il Gabinetto di Fisica non è un mu-seo della scienza né tantomeno uno “sciencecenter”. Quello che il visitatore vede è un ga-binetto scientifico di fine Ottocento perfetta-mente conservato, ma che ovviamente non erastato ideato per essere aperto al pubblico. Il vi-sitatore entra dunque in una specie di mac-china del tempo capace di riportarlo in senoad una delle più ricche collezioni di strumen-ti scientifici di oltre un secolo fa e vede una mi-riade di oggetti affascinanti certo, ma di cuigeneralmente ignora l’uso, il funzionamentoe il significato. Per questa ragione il Gabinet-to può essere apprezzato pienamente solo se

Frontespizio del catalogodella collezione di otticapubblicato nel 1995

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presentato nell’ambito di visite guidate da personaleappositamente istruito.L’allestimento di esposizioni temporanee e l’organiz-zazione di attività tematiche permette poi di presen-tare in maniera più approfondita sezioni specifichedella collezione o gruppi particolari di strumenti.Inoltre in occasione di eventi speciali (congressi, work-shop, esposizioni, ecc.) vengono organizzate lezioni di-mostrative nelle quali, utilizzando gli strumenti sto-rici, si ripropongono esperienze tipiche della fisica ot-tocentesca.Oltre all’organizzazione di visite per il pubblico e perle scuole, spesso combinate con lezioni al planetario,la Fondazione Scienza e Tecnica organizza altre at-tività al fine di valorizzare il Gabinetto. È il casoquesto dei seminari dedicati a docenti nei quali, pren-dendo spunto da capitoli importanti della storia del-la fisica e della tecnologia, si presentano le attività indirizzate agli studenti.Grazie ad esse vengono approfonditi temi affrontati spesso in modo super-ficiale dai programmi scolastici, arricchendoli di una prospettiva storica. Per la comunità degli storici della scienza e degli strumenti scientifici, per iconservatori di musei tecnico-scientifici e per i collezionisti, il Gabinetto diFisica costituisce una ricchissima fonte di informazioni su strumenti ed ap-parecchi che rappresentano le testimonianze materiali dell’attività scienti-fica e didattica nella seconda metà dell’Ottocento.Inoltre la Fondazione è impegnata da anni a tessere e a consolidare una se-rie di rapporti con musei italiani ed europei affinché il patrimonio storicoscientifico da essa conservato possa essere conosciuto internazionalmente e ilsuo potenziale culturale convenientemente sfruttato.Infine, grazie all’esperienza acquisita in molti anni di lavoro sulla collezio-ne del Gabinetto, la Fondazione può offrire collaborazione ad altre istitu-zioni in occasione di campagne di catalogazione e restauro.


Una macchinaelettrostatica ainduzione dell'iniziodel ’900 e alcuneesperienze effettuatecon essa

Nell’introdurre questa nota sui costruttori rappre-sentati nel Gabinetto di Fisica è necessario osser-

vare che non tutti gli strumenti furono firmati dai loroartefici. Perciò per determinarne la probabile provenien-za bisogna esaminarne con attenzione le caratteristichetecniche, costruttive e stilistiche. Anche gli antichi in-ventari sono di utilità limitata in questo tipo di indagi-ne: molto spesso infatti essi indicano il fornitore o il ri-venditore degli strumenti ma non il vero fabbricante. È ben noto che nel corso dell’Ottocento i più apprez-zati costruttori di strumenti scientifici utilizzati per lostudio e l’insegnamento della fisica furono francesi (qua-si esclusivamente parigini), tedeschi ed inglesi. L’indu-stria di precisione italiana, pur potendo contare su qual-che buon costruttore, non fu mai in grado di compe-tere né qualitativamente né quantitativamente con leditte straniere. La collezione del Gabinetto di Fisica fu costituita congrandi mezzi e fu dunque possibile far ricorso ai miglio-ri costruttori europei. Fra la fine del xviii e l’inizio delxix secolo, l’industria parigina degli strumenti scienti-fici, che nel Settecento non era stata in grado di fare unaseria concorrenza a quella inglese, si era sviluppata no-tevolmente. Questo sviluppo era stato favorito da nu-merosi fattori quali l’eliminazione da parte del governorivoluzionario delle corporazioni, le cui regole avevanointralciato non poco la produzione e il commercio distrumenti, la fondazione di importanti scuole e istituti

I costruttori di strumenti

L’officinameccanicadell’Istitutoin una fotodegli anni ’30del xx secolo

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scientifici, gli indubbi successi della scienza francese, lecampagne per la determinazione del metro come unitàdi misura e l’introduzione del sistema metrico decima-le. Ad essi si era aggiunto il fatto che fra la fine dello stes-so periodo la Francia, isolata dal resto d’Europa sia perle vicende rivoluzionarie che per le guerre napoleoni-che, aveva dovuto compiere un importante sforzo au-tarchico per sopperire ai propri bisogni industriali e com-merciali. Dunque in pochi decenni l’industria di preci-sione francese aveva fatto grandi progressi. Già dai pri-mi anni dell’Ottocento i costruttori parigini avevanoconquistato una buona reputazione internazionale e i lo-ro strumenti erano acquistati da tutte le più importan-ti collezioni europee e americane. Il periodo d’oro del-l’industria di precisione francese va dal 1830 al 1890 cir-ca. Non è dunque sorprendente che gran parte deglistrumenti acquistati dall’Istituto Tecnico provenisseroda Parigi. Per quanto riguarda i modelli di macchine egli strumenti di meccanica, idrostatica e pneumatica, icostruttori le cui firme si trovano più spesso nel Gabi-netto di Fisica, sono Salleron e Deleuil. Unica eccezio-ne importante: i cinematismi di provenienza tedesca co-struiti negli anni ’60 da Schroeder meccanico a Darm-stadt. Questi vennero realizzati su indicazioni di Ferdi-nand Redtenbacher uno dei fondatori della modernaingegneria meccanica. Gli apparecchi per lo studio dell’acustica furono acqui-stati essenzialmente presso Albert Marloye, uno dei pri-mi a specializzarsi in questo genere di strumenti neglianni 1830-1850, e successivamente da Rudolph Koenig.Tedesco stabilitosi a Parigi, Koenig non solo fu certa-mente il più reputato costruttore di strumenti per l’a-custica, ma fu anche un abilissimo sperimentatore estudioso di questa branca della fisica. Per le ricerche sulcalore (termologia) furono acquistati i termometri di


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i costruttori di strumenti

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Fig. 1La firmadel costruttorefrancese JulesDuboscqsu di unospettroscopio

precisione di Fastré, diSalleron e di Alvergniatnonché alcuni appa-recchi di Golaz. Per lasezione di ottica nume-rosi sono gli strumen-ti provenienti dal co-struttore Jules Duboscq (successore di Soleil), celeber-rimo per i suoi apparecchi per lo studio di fenomeniquali la polarizzazione, la diffrazione, le interferenzecome per i suoi spettrometri e spettroscopi. Duboscq(Fig. 1), che ricevette la massima onorificenza e le lodiunanimi all’Esposizione Universale di Londra del 1851e alle successive esposizioni parigine, mantenne per al-cuni decenni quasi un monopolio per questo tipo distrumenti. Per quanto riguarda gli strumenti elettrici, sia quelli di-mostrativi che di misura, i nomi francesi più ricorren-ti sono quelli di Heinrich Ruhmkorff, del suo succes-sore Jules Carpentier e di Eugène Ducretet. Il primo,di origine tedesca, divenne famoso soprattutto per ilsuo “rocchetto”: trasformatore ad alta tensione che fufra i più utili e comuni strumenti nei gabinetti di fisi-ca dell’800. Inoltre Ruhmkorff inventò, migliorò e pro-dusse tutta una serie di apparecchi per lo studio dei fe-nomeni elettrici e molti strumenti per misure di preci-sione come galvanometri, elettrometri, elettrodinamo-metri. Ducretet, costruttore e pioniere della telegrafiasenza fili, fu fornitore del Gabinetto a partire dalla fi-ne dell’800. Ad esempio portano la sua firma alcuni ap-parecchi per le esperienze di Tesla e un forno elettricoad arco.A partire dagli ultimi decenni del xix secolo, i costrut-tori francesi subirono la concorrenza sempre più ag-guerrita di quelli tedeschi. La Germania, in seguito al-

Fig. 2Frontespiziodel catalogodella dittatedescaMax Kohl diChemnitz,circa 1912

l’unificazione del 1871, aveva visto un pro-digioso sviluppo scientifico e tecnologi-co. Lo stretto legame fra un’attività scien-tifica fiorentissima e un’industria in ra-pida espansione portava i suoi frutti an-che nel campo degli strumenti. In pochianni gli strumenti tedeschi divennero si-nonimo di precisione e di altissima qua-lità. Inevitabilmente i loro costruttori fu-rono in grado di strappare ai francesi (eagli inglesi) delle porzioni sempre più im-portanti del mercato mondiale. Questasituazione appare chiara anche studian-do la collezione del Gabinetto di Fisica.A partire dalla fine dell’800, ma soprattutto nei primianni del ’900, il numero di strumenti provenienti dal-la Germania diventa sempre più importante. Per gliapparecchi puramente didattici due furono i fornito-ri più importanti: la Max Kohl di Chemnitz (Fig. 2) ela Leybold’s Nachfolger di Colonia. Con esse può es-sere ricordata anche la Ferdinand Ernecke di Berlino.Queste ditte, che proponevano migliaia di strumentidescritti e illustrati in ponderosi cataloghi, erano an-che in grado di fornire gli arredi e l’equipaggiamentotecnico (proiettori, accumulatori, sistemi di distribu-zione elettrica, ecc.) necessari per ogni tipo di labora-torio o di anfiteatro di fisica. Verso l’inizio del xx seco-lo i più perfezionati strumenti ottici (polarimetri, go-niometri, spettroscopi, colorimetri ecc.) erano propo-sti dalla ditta Fuess, dalla Franz Schmidt & Haenscho dalla Max Wolz di Berlino, mentre eccellenti micro-scopi erano prodotti dalla Zeiss di Jena o dalla Leitz diWetzlar. Negli stessi anni i migliori strumenti elettri-ci di misura erano forniti soprattutto dalla Hartmann& Braun di Francoforte o dalla Siemens & Halske di


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Fig. 3Questa targhettasu di una pompaa compressioneindica che fufabbricatanel 1854nell’Officinadell’IstitutoTecnico


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Berlino. La fabbricazione di tubi in vetro per le scari-che elettriche in gas a bassa pressione era stata perfe-zionata a partire dalla metà degli anni ’50 dell’Ottocen-to da Heinrich Geissler di Bonn ideatore degli omo-nimi tubi. Questa tradizione tedesca di lavorazione delvetro soffiato fu continuata nel xx secolo da altri co-struttori che si erano dedicati anche alla produzione sugrande scala di tubi per i raggi X.Sino alla fine dell’Ottocento gli strumenti di fisica pro-venienti dalla Gran Bretagna erano relativamente po-co presenti nelle collezioni continentali e quella dell’I-stituto Tecnico non fa eccezione. La collezione del Ga-binetto però conta diversi notevoli apparecchi per mi-sure elettriche costruiti verso il 1900 dalla ElliottBrothers e dalla Cambridge Scientific Instruments. Bi-sogna però ricordare che alcuni di questi recano la fir-ma di Giorgio Santarelli. Santarelli, ingegnere elettro-tecnico, era stato collaboratore e poi successore del fi-sico e costruttore Alberto Dall’Eco che, fin dalla finedegli anni ’70 dell’Ottocento, aveva aperto una ditta aFirenze. Essi avevano fornito numerosissimi strumen-ti a varie collezioni italiane. Certamente costruivanouna parte degli strumenti da loro proposti, ma eranoanche rivenditori di molti apparecchi costruiti all’este-ro. La pratica di apporre il proprio nome su strumenticostruiti da altri era assai comune (ed accettata corren-temente) sino ai primi decenni del Novecento.

Come già accennato i co-struttori italiani general-mente non furono in gradodi sopperire alla domandanazionale di strumenti.Spesso agivano in un con-testo locale e si limitavanoa copiare alcuni di quelli

Fig. 4Meccanismodimostrativo perla trasformazionedel motocircolare inmoto rettilineocostruitonell’Officinadell’Istitutoe presentatoall’EsposizioneUniversale diParigi del 1867

Fig. 5Ritratto ad oliodi GiovanniBattista Amicieseguitoda MicheleGordigianinel 1874

provenienti dall’estero o a proporre appa-recchiature relativamente semplici. L’of-ficina creata all’interno dell’Istituto Tec-nico sin dalla sua fondazione avrebbe do-vuto fornire, almeno parzialmente, lemacchine, i modelli e gli strumenti ai ga-binetti scientifici e provvedere alle neces-sarie riparazioni (Fig. 3). In essa si avvicen-darono vari “macchinisti” i più importan-ti dei quali furono i Turchini. A LorenzoTurchini, inventore e costruttore, succes-se negli anni 1860-1890 il figlio Raffaelloe quindi il nipote Guido che rimase in ca-rica fino al 1923. A loro si devono nume-rosi strumenti alcuni dei quali costruitiespressamente per i professori di fisica o di meccani-ca (Fig. 4). Spesso tali strumenti non sono firmati mai nomi dei costruttori appaiono negli inventari.Giovanni Battista Amici, il cui figlio Vincenzo divenneanche direttore dell’Istituto, fu certamente il miglior ot-tico e costruttore italiano e forse il solo che fu in gradodi raggiungere una fama internazionale (Fig. 5). Dopo

aver lavorato a Modena,all’inizio degli anni ’30dell’Ottocento fu chia-mato a Firenze all’Impe-rial Regio Museo di Fi-sica e Storia Naturaleper riorganizzarne laspecola astronomica al-lora in situazione piut-tosto disastrata. Di luinella collezione del Ga-binetto restano alcunimicroscopi, un grosso


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Fig. 6Etichettapubblicitariadell’OfficinaGalileo (1870-80circa) cheraffiguralo stabilimentoalle Cure

Fig. 7Bigliettoda visitacommercialedel costruttoredi strumentiMarianoPierucci


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teodolite e una ‘meridianaiconantidiptica’, strumentoche permette di determina-re il momento del passaggiodel sole al meridiano.Altri strumenti di fabbrica-zione nazionale provengo-no dall’Officina Galileo(Fig. 6), che fu una delle dit-te italiane più importantiper la produzione di stru-

menti. Fondata poco dopo l’Unità d’Italia, per un bre-ve periodo fu ospitata nei locali dell’officina dell’Istitu-to, prima di trasferirsi nel quartiere delle Cure. Fra glialtri costruttori italiani rappresentati nella collezionedel Gabinetto bisogna menzionare Mariano Pierucci,meccanico dell’università di Pisa, al quale si devono nu-merosi apparecchi tra cui una bella macchina di Atwoodnonché alcuni apparecchi acustici ed elettrici (Fig. 7).


Il restauro del Gabinetto di Fisicae della sua collezione

Per una serie di circostanze favorevoli, e contrariamente a quanto capitatoin molti altri istituti, questa collezione è sopravvissuta fino ai giorni nostri

subendo relativamente poche perdite. Diversi fattori hanno permesso di evita-re la distruzione e la dispersione di gran parte del patrimonio del Gabinetto diFisica. Dobbiamo innanzitutto ricordare che l’Istituto non solo occupa la stes-sa sede dal 1891, ma anche che da quell’epoca gli spazi occupati sono rimasti so-stanzialmente gli stessi. In anni in cui il concetto di “patrimonio storico-scien-tifico” non esisteva e gli strumenti ottocenteschi erano semplicemente conside-rati una scomoda e ormai inutile eredità del passato, molte collezioni di scuo-le, licei e università purtroppo hanno subito gravi perdite e in alcuni casi sonostate addirittura eliminate in occasione di traslochi, mutamenti di sede o ri-strutturazione degli edifici nei quali erano conservate. Ma bisogna anche rico-noscere che una delle ragioni della sopravvivenza del Gabinetto è da ascriver-si alla sensibilità di alcuni direttori e professori dell’Istituto Tecnico consci delvalore culturale delle collezioni. Fra essi è necessario ricordare il compianto in-gegner Fernando Faggioli, insegnate di topografia che per anni si adoperò al fi-

ne di preservarle e che fu anchefra i primi a tentare di sensibi-lizzare i responsabili degli istitu-ti culturali e l’amministrazionepubblica sulla necessità di valo-rizzarle adeguatamente. Nel 1983chi scrive ha avuto l’incarico diriordinare, catalogare e restaura-re la collezione del Gabinetto diFisica. Il compito era arduo, mala ricchezza della collezione co-stituiva uno stimolo irresistibilead accettare l’incarico. Circa lametà degli strumenti presenti era

Fig. 1. Una macchinaelettrostatica dellametà del xix secoloal momentodel ritrovamento

Fig. 2. Alcunistrumenti e pezzidi apparecchidepositatinel mezzanino delGabinetto di Fisica

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abbastanza in buo-no stato ma neces-sitava comunque diuna pulizia accu-rata e di minimiinterventi di re-stauro, un quartodella collezione ri-chiedeva restauripiù complessi, men-tre il restante deglistrumenti era gra-vemente danneg-giato. Inoltre moltiapparecchi obsoletierano stati smembrati (Fig. 1) o separati dai loro accessori e dispersi nei mez-zanini (Fig. 2) e nelle cantine dell’Istituto che arano state sommerse dall'allu-vione del 1966. In uno dei locali annessi al Gabinetto fu dunque istituito unlaboratorio di restauro nel quale, con la preziosissima collaborazione di An-na Giatti, tutti gli strumenti della collezione sono stati sistematicamente smon-tati, ripuliti, restaurati e rimontati. Durante i lavori è stato possibile ritrova-re o ricomporre strumenti smontati che, già negli inventari di inizio Nove-cento, erano stati menzionati come “non trovati” o “eliminati”. Nella mag-gior parte dei casi è stato possibile restaurare gli strumenti in modo da render-li ancora funzionanti. Ciò non è stato fatto solo quando il ripristino della fun-zionalità avrebbe richiesto interventi troppo invasivi e non giustificati nell’am-bito di un restauro inteso soprattutto a preservare (e non a riparare!) degli og-getti di interesse storico. La collezione raccoglie oggi oltre il 90% degli stru-menti menzionati negli inventari dell’inizio del Novecento, quando essa ave-va raggiunto la sua massima espansione. Le sale e gli arredi originali del Ga-binetto di Fisica sono stati completamente restaurati fra il 2004 e il 2007. Ciòha consentito, basandosi anche su una serie di foto storiche,di ricostruire l’a-spetto del Gabinetto all'inizio del xx secolo realizzando così il restauro di uninsieme unico (Fig. 3).

Fig. 3. Il Salone di Fisica e la collezione dopo i restauri


elettr

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delPianta Gabinettodi Fisica

Meccanica applicata

Idraulica

Ottica

Acustica

Meccanica fisica

Idrostatica epneumatica

Termologia

Meteorologia

Elettrostatica

Elettrodinamica eelettromagnetismo

Misure elettriche

Applicazionidell’elettricità

Tubi a scarica,tubi di Geissler, diCrookes e a raggi X

Meccanica applicataNel corridoio di accesso del Gabinet-to di Fisica è esposta la collezione delGabinetto di Meccanica. Le collezio-ni di fisica e meccanica furono riuni-te nel 1879. Essa contiene macchine,modelli e apparecchi relativi essenzial-mente alla meccanica applicata e all’i-draulica. A partire dalla metà del xviiisecolo, le macchine a vapore innesca-rono in Gran Bretagna la prima Rivo-luzione Industriale che successivamen-te investì il resto d’Europa e il NordAmerica. Nell’Ottocento la semprepiù rapida industrializzazione tra-sformò completamente i metodi diproduzione e modificò profondamen-te la società. Nasceva la figura del mo-derno ingegnere meccanico, lo studiodelle macchine diventava una vera epropria scienza e la loro costruzioneusciva dalla fase empirica.Una sezioneimportante di questa parte della col-lezione è composta da una serie di mo-delli cinematici (Fig. 1). La cinemati-ca è quel ramo della meccanica chestudia il movimento dei corpi senzaprendere in considerazione le causeche lo provocano. A partire dalla finedel Settecento e soprattutto nell’Ot-tocento si studiarono le macchine non

più come insieme unico ma tentandodi scomporle in modo razionale e clas-sificandone gli elementi basilari che lecomponevano. Fondamentali in que-sto campo furono gli studi dei tede-schi F.J. Redtenbacher e F. Reuleaux.I modelli di cinematica qui presenta-ti, ideati dal Redtenbacher, formanodunque una specie di abbecedario deimeccanismi che, opportunamentecombinati, permettono di realizzaremacchine complesse. Alcuni di essi co-me l’ingranaggio a croce che venivautilizzato nelle macchine cinemato-grafiche, il manovellismo a ritorno ra-pido che trovava applicazione in variemacchine utensili o i vari tipi di ec-centrici, erano ampiamente sfruttatinella pratica (Fig. 3). Altri invece ave-vano un interesse più teorico che pra-tico. Le ruote quadrate ed ellittiche(Fig. 2) ad esempio permettevano ditrasformare un movimento rotatoriocostante in uno a velocità variabile, mala difficoltà di esecuzione di tali ingra-naggi faceva prediligere altre soluzio-ni. Altri apparecchi di questa parte del-la collezione come i manometri (Fig.4), gli indicatori e i dinamometri era-no utilizzati essenzialmente in ambi-to industriale. Questi ultimi serviva-no per misurare (e in alcuni casi regi-

Guida alla visita

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strare) la forza o la coppia necessariaad azionare una macchina, altri per de-terminare la potenza erogata da unamacchina motrice e altri ancora permisurare gli sforzi di trazione (Fig. 5)o la forza di rottura di cavi o fili. Gliindicatori invece venivano opportu-namente montati sul cilindro di unamacchina a vapore e permettevano ditracciare un diagramma volume-pres-sione dal quale era possibile calcolareil rendimento della macchina stessa(Fig. 6). La collezione di meccanicacontiene anche diverse macchine emodelli funzionanti (veri e propri ca-polavori di meccanica di precisione)che venivano mostrati durante le le-

zioni. Fra essi una macchina a vaporedi Watt (Fig. 7), una a cilindro orizzon-tale e una piccola locomotiva che po-teva essere fatta correre su pochi me-tri di binario. L’importante numero diorgani come bilancieri di vario tipo,regolatori di velocità, bielle e mano-vellismi, sistemi per l’inversione dimarcia mostrano come appunto lemacchine a vapore avessero un ruolocentrale nello studio della meccanicaapplicata (Fig. 8). Fra le macchine mo-trici si trova anche un motore a ben-zina (Fig. 9) e uno ad aria calda che inorigine era utilizzato nel Gabinetto diChimica per agitare delle bottiglie conliquidi da rimescolare.

1. modelli cinematici 1860 circaJ. Schroeder a DarmstadtParte della raccolta che si trova nel-la Galleria di Meccanica.

2. ingranaggi ellittici ad assiparalleli1860 circaJ. Schroeder a Darmstadt523!323!810 mminv. n. 1357

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Se l’asse di una delle ruote dentate èanimato da una velocità di rotazio-ne costante, l’altro asse ruota con unavelocità variabile.

3. mangano 1860 circaJ. Schroeder a Darmstadt290!285!392 mminv. n. 1393

Questo meccanismo permette di tra-sformare un moto rotatorio continuoin un moto alternativo che cambia pe-riodicamente il senso di rotazione. Ve-niva utilizzato ad esempio per aziona-re grandi botti il cui contenuto dove-va essere continuamente rimescolato.

4. manometro di bourdon1860 circaE. Bourdon a Parigi140!305 mminv. n. 1237

Questo manometro, assai utilizzatoper misurare la pressione nelle cal-daie, è composto da un tubo ricurvodi sezione ellittica. La pressione di unfluido (aria, vapore, ecc.) modifica lacurvatura del tubo e questa deforma-zione, amplificata da un sistema dileve, è indicata da una lancetta.

5. dinamometro di régnier1865 circaJ. Salleron a Parigi290!210 mminv. n. 1277

meccanica applicata

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3

4

5

Questo apparecchio, formato essen-zialmente da una grossa molla ellitti-ca collegata ad una lancetta indica-trice, permette di misurare la forza ditrazione di un animale o la forza eser-citata dalle mani per compressione.

6. indicatore di watt 1865 circaJ. Salleron a Parigi680!190!90 mminv. n. 1489

Lo strumento viene avvitato sul ci-lindro di una macchina a vapore epermette di registrare su una bandadi carta una curva chiusa che è fun-zione della pressione e del volume al-l’interno del cilindro. Da essa è pos-sibile calcolare il lavoro fornito del-la macchina.

7. modello di macchinaa vapore di watt 1870 circaJ. Salleron a Parigi840!430!930 mminv. n. 1337

Si tratta di un magnifico modello dimacchina a vapore a doppio effetto.Perfettamente funzionante è dotatadi tutti quegli organi presenti in unamacchina reale (pompe, regolatoredi Watt, ecc.). Alcuni cilindri sono invetro per poter vedere il funziona-mento dei pistoni.

8. modello di macchina a vaporecon cassetto di distribuzione1865 circaJ. Schroeder a Darmstadt 765!215!390 mminv. n. 1405

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meccanica applicata

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Questo modello azionabile mostralo spaccato di un cilindro di unamacchina a vapore con il relativo cas-setto di distribuzione.

9. modello di motore a scoppioInizio del xx secolocostruito probabilmente in Germania750!465!415 mm

inv. n. 932È un piccolo motore a benzina aquattro tempi della potenza di 1⁄4 dicavallo vapore (HP). È munito di ser-batoi per il combustibile, per l’olio eper l’acqua di raffreddamento e diuna bobina di induzione separata cheproduce la scintilla per la candela diaccensione.

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IdraulicaAnche l’idraulica, scienza che si oc-cupa essenzialmente dell’utilizzazio-ne delle acque, è ben rappresentatanel Gabinetto di Fisica (Fig. 1). Lemacchine idrauliche, conosciute sindall’Antichità ebbero un ruolo im-portantissimo nello sviluppo dellecivilizzazioni. Le ruote idrauliche fu-rono fra le prime macchine motriciche alleviarono il lavoro dell’uomo,mentre congegni di vario tipo perelevare le acque (pompe, ruote, ecc.)o convogliarle (canali artificiali, di-ghe e chiuse) furono essenziali permigliorare l’irrigazione dei campi eper il trasporto. Soprattutto a parti-re dal’inizio del Settecento approfon-dite ricerche ed esperienze permise-ro di migliorare la costruzione delleruote idrauliche che, specialmentein aree ricche di acqua ma povere dicombustibili, furono largamente uti-lizzate come macchine motrici perl’industria sino agli inizi del Nove-cento. Fra i numerosi modelli dellacollezione vi sono alcune ruoteidrauliche (di provenienza francese)che si dividono in “da sopra”, “dasotto” e “di fianco” (Fig. 2). La pri-ma sfrutta essenzialmente l’energiapotenziale del corso d’acqua, la se-conda quella cinetica. Accanto ad es-se vi sono anche alcuni modelli diturbine ad asse verticale che furono

sviluppate soprattutto nel xix seco-lo e che hanno un rendimento mag-giore delle ruote sopra citate. Parti-colarmente interessante è il model-lo della macchina a colonna d’acquaideata all’inizio del xix secolo daGeorg von Reichenbach che fu co-mune in Germania. È simile ad unamacchina a vapore verticale ma ilfluido che aziona il pistone non è ilvapore bensì l’acqua (Fig. 3). Nellacollezione sono presenti numerosepompe di vario tipo che furono ingran parte costruite nell’Officina del-l’Istituto (Fig. 4). Tutte sono funzio-nanti e quelle a pistoni (elevatorie,prementi, a doppio effetto, ecc.)hanno i cilindri di vetro per poterosservare il flusso dell’acqua e l’azio-ne delle valvole. Fra le più curiosemacchine per il sollevamento del-l’acqua vi è un modello di “arieteidraulico”, ideato dai fratelli Mont-golfier alla fine del ’700 e ancora og-gi utilizzato in aree montagnose eisolate. L’ariete permette di sfrutta-re l’energia cinetica di un corso d’ac-qua per pompare una piccola massad’acqua ad una altezza più grande diquella iniziale (Fig. 5). La collezioned’idraulica comprende anche un cer-to numero di strumenti idrometriciutilizzati per determinare la velocitàdei corsi d’acqua. I sistemi di misu-ra erano diversi: la velocità potevaessere ricavata dallo spazio che un


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galleggiante percorreva in un certotempo, dall’inclinazione di un pen-dolo posto sotto il pelo dell’acqua(Fig. 6), dal numero di giri fatti dal-

le pale di un mulinello sommerso(Fig. 7), o ancora tramite il tubo diPitot, apparecchio che misurava lapressione esercitata dall’acqua.

1. gruppo di modelli e macchineidraulicheseconda metà del xix secoloJ. Schroeder a Darmstadt

Da sinistra: una pompa, una turbinae una ruota idraulica “da sotto”. In se-condo piano una ruota idraulica “dasopra” con il bacino per alimentarla.

2. modello di ruota idraulica“di fianco”1870 circaJ. Salleron a Parigi1190!495!470 mm

inv. n. 1149Il modello fa parte di una serie illu-strante tipi diversi di ruote idraulichee, oltre alla ruota a pale e al serbatoiod’acqua, è munita anche di una sa-racinesca azionata da un appositomeccanismo a cremagliera. Questapermette di regolare la quantità d’ac-qua che aziona la ruota.

3. modello di macchina a colon-na d’acqua di reichenbach1865 circaJ. Salleron a Parigi500!345!1135 mminv. n. 1440In questa macchina a doppio effettol’acqua agisce al-ternativamentesulle facce di unpistone racchiu-so in un cilindrodi vetro. Il mo-dello aziona an-che un mantice(posto sulla ba-se dello stru-mento) del tipoutilizzato per iforni delle fon-derie.

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4. modello di pompa idraulicaaspirante1870 circaOfficina dell’Istituto Tecnico, Fi-renze300!250!270 mminv. n. 1361

Modello di pompa idraulica con dueparatie mobili. Perfettamente fun-zionante fa parte di una serie di pom-pe costruite nell’Officina dell’Istitu-to Tecnico.

5. ariete idraulico1870 circaJ. Salleron a Parigi1865!32!3000 mmInv. n. 1050Illustrazione tratta da un catalogodel 1856 della ditta parigina Salle-ron raffigurante l’ariete ideato daifratelli Mongolfier (celebri soprat-

tutto per le loro esperienze di voloaereostatico). Salleron fornì questoapparecchio all’Istituto Tecnico ver-so il 1870.

6. pendolo idrometrico diguglielmini1865 circaJ. Salleron a Parigi440!140!610 mmInv. n. 1330


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Il pendolo veniva immerso nel cor-so d’acqua. La sua inclinazione ri-spetto alla verticale dava un’indica-zione della velocità della corrente.

7. mulinello di woltmann1865 circaJ. Salleron a Parigi422!242 mmInv. n. 1329Tale strumento è munito di un’elicache può essere collegata ad un con-tagiri. La velocità della corrente ve-niva calcolata in base al numero di gi-

ri fatti dall’elica in un tempo deter-minato.

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OtticaL’ottica ottocentesca fu marcata dagrandi progressi sia in campo teori-co che sperimentale e il Gabinetto diFisica conserva un numero impor-tante di strumenti ottici sia per l’in-segnamento che per la ricerca. Mol-ti fenomeni ottici già conosciuti neisecoli precedenti (fluorescenza e fo-sforescenza, interferenze, doppia ri-frazione, ecc.) vennero studiati inmodo sistematico e ne furono sco-perti di nuovi. La natura ondulato-ria della luce era già stata ipotizzatanel xvii secolo da Christian Huygens,ma fu solo nei primi decenni del xixsecolo che Augustin Fresnel, conti-nuando le brillanti ricerche fatte daThomas Young, elaborò un’elegantee sofisticata teoria ondulatoria. Taleteoria, che considera la luce comeun’onda trasversale dell’ipotetico“etere luminifero”, si affermò a sca-pito di quella corpuscolare newtonia-na e permise di spiegare brillante-mente i fenomeni di polarizzazione(Fig. 1), di interferenza, di diffrazio-ne. Verso la metà del secolo fu possi-bile misurare con notevole precisio-ne la velocità della luce mentre pochianni dopo James C. Maxwell con unageniale sintesi matematica unì otticaed elettromagnetismo. Da tale sinte-si appariva chiaramente che la lucepuò essere identificata con un’onda

elettromagnetica. Lo sviluppo delleteorie, i progressi nella fabbricazionedel vetro ottico ad opera di costrut-tori come Joseph Fraunhofer, le mi-gliori lavorazioni meccaniche e unaincessante sperimentazione miglio-rarono in modo straordinario le ca-ratteristiche e le performance deglistrumenti. Ad esempio, con l’intro-duzione di combinazioni di lenti ca-paci di ridurre le aberrazioni ottiche,i microscopi composti accrebberonotevolmente la loro efficacia e il lo-ro uso si diffuse in un numero sem-pre crescente di discipline scientifi-che (Fig. 2) e di attività industriali.Al tempo stesso fu possibile costrui-re lenti acromatiche di diametro sem-pre maggiore che permisero di rea-lizzare telescopi sempre più grandi.Accanto ad essi si affermarono anchei telescopi a riflessione dotati di spec-chi di metallo sostituiti in seguito daspecchi di vetro argentato.Verso il 1850 lo studio degli spettriluminosi ottenuti scomponendo conun prisma la luce emessa da fiamme,archi e scintille elettriche si rivelò unpotentissimo mezzo di analisi per de-terminare la composizione chimicadelle sostanze (Fig. 3). La spettrosco-pia permise di individuare nuovi ele-menti e, applicata all’astronomia, distudiare la composizione dei corpicelesti. La sempre più sofisticata stru-mentazione ottica uscì dai laborato-


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ri e trovò un numero crescente di ap-plicazioni in campo industriale. Adesempio con i saccarimetri si deter-minavano otticamente le caratteri-stiche delle soluzioni zuccherine (Fig.4); i rifrattometri e i colorimetri (Fig.5) permettevano di controllare laqualità di sostanze alimentari e dicombattere le sofisticazioni, mentrecon i fotometri si poteva confronta-re l’efficacia delle sorgenti luminosediverse (lampade a petrolio, a gas, adarco, elettriche) che successivamen-te si affermarono nell’illuminazionepubblica e domestica.Nel 1839 con la presentazione delladagherrotipia (Fig. 6), nasceva uffi-cialmente la fotografia che in pochidecenni non solo diventerà estrema-mente popolare ma troverà anche in-numerevoli applicazioni scientifiche.Come nei secoli precedenti, anche

nell’Ottocento i giochi ottici riscuo-tevano un grande successo: apparec-chi stereoscopici, lanterne magiche,proiezioni luminose animate e infinecongegni per mostrare le figure inmovimento (Fig. 7) che alla fine delsecolo portarono alla nascita del cine-matografo. Nell’Ottocento anche ilnumero di strumenti per lo studio el’insegnamento dell’ottica aumentòconsiderevolmente. Nuovi apparec-chi permettevano di illustrare e di in-dagare tutti i fenomeni relativi allaluce dai più semplici come riflessio-ne e rifrazione (Fig. 8) ai più com-plessi come quelli di polarizzazione(Fig. 9). L’introduzione di apparec-chi di proiezione, derivati dalle piùantiche lanterne magiche, diede lapossibilità di presentare immagini eesperienze di fronte ad un intero au-ditorio (Fig. 10).

1. gran cerchio di jamin e senar-mont1870 circaJ. Duboscq a Parigialtezza 475 mm, diametro cerchio260 mminv. n. 149Questo strumento universale pote-va essere utilizzato come goniome-tro ottico o come spettroscopio e per-metteva inoltre di studiare i fenome-ni di polarizzazione per riflessione.

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2. microscopio cristallografico1885 circaR. Fuess a Berlinoaltezza 325 mminv. n. 328

Questo microscopio, dotato di unaserie di accessori, era utilizzato perstudiare i cristalli in luce polarizzata.

3. spettrometro a quattro prismi 1865 circaJ. Duboscq a Parigialtezza 395 mm inv. n. 182

La luce di una sorgente luminosa vie-ne scomposta passando attraversoquattro prismi. Lo spettro così prodot-

to fornisce indicazioni sulla natura del-la sostanza che, posta in una fiamma oformante gli elettrodi fra i quali scoc-ca una scintilla, emette luce.

4. saccarimetro a penombra dilaurent1900 circaH. Heele a Berlinoaltezza 405 mm, lunghezza 490 mminv. n. 134

Questo strumento permette di esa-minare le soluzioni zuccherine sfrut-tando il fatto che queste deviano ilpiano di polarizzazione della luce.Un raggio polarizzato viene infattiruotato attraversando un tubo con-tenente la soluzione in esame la cuiconcentrazione viene determinatain funzione dell’angolo di rotazione.

5. colorimetro di donnan1900 circa Fritz Köhler a Lipsia445!249!240 mminv. n. 189


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Con questo apparecchio è possibileparagonare i colori di due soluzioniosservate per trasparenza. Il metodocolorimetrico permette di determi-nare la concentrazione della soluzio-ne in esame rispetto ad una soluzio-ne campione.

6. set di apparecchi per dagher-rotipia1850 circaLerebours & Secretan a Parigicamera oscura: 450!194!242 mminv. n. 262

La dagherrotipia permette di impres-sionare, tramite l’azione della luce,lastre metalliche ricoperte di sali d’ar-gento fotosensibili. Si ottiene unasingola immagine positiva. Le proce-dure di preparazione delle lastre, diimpressione, di sviluppo e di fissag-gio delle immagini erano lunghe edelicate e richiedevano diverse mani-polazioni chimiche.

7. fenachistoscopio da proiezione1870 circaJ. Duboscq a Parigialtezza 740 mm, larghezza 235 mminv. n. 141

Questo apparecchio, che viene postodavanti ad una forte sorgente lumi-nosa, permette di proiettare una seriedi immagini dipinte su dischi di ve-tro che appaiono così in movimento.

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8. prismi incernierati con sostegno1865 circaJ. Duboscq a Parigialtezza massima 323 mminv. n. 175

I prismi posso-no essere giu-stapposti e conessi è possibilemostrare come,combinandoliin vari modi, siapossibile devia-re un raggio lu-minoso senzascomporlo op-pure scompor-

lo senza deviarlo. Veniva utilizzatoper spiegare il funzionamento dei si-stemi acromatici.

9. macchina a onde di wheatstone1875 circa J. Duboscq a Parigi630!200!150 mminv. n. 311Questo ingegnoso apparecchio, do-tato di una serie di sagome di legnosinusoidali, permette di visualizzareonde luminose diverse simulate dalmovimento di perline di vetro postesu asticelle mobili. Con la macchinaera possibile illustrare i fenomeni re-

lativi alla luce polarizzata e alle in-terferenze luminose.

10. apparecchio per proiezionicon lampada ad arco1900 circadi provenienza tedesca1000!330!590 mminv. n. 275Con esso è possibile proiettare in unanfiteatro lastre con immagini diver-se e con particolari accorgimenti an-che esperienze di vario tipo. Il reci-piente cilindrico è riempito d’acquacorrente per assorbire l’intenso calo-re prodotto dall’arco elettrico.


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AcusticaL’acustica è la scienza che studia i suo-ni e per secoli rimase essenzialmenteconfinata negli ambiti della musica edella matematica. Solo a partire dal-la fine del Settecento essa divenneun’importante branca della fisica perpoi sconfinare anche nel campo del-la fisiologia e della psicologia. Fon-damentali furono in questo campogli studi di Ernst Chladni, Felix Sa-vart, John Tyndall, Hermann vonHelmholtz, John Strutt (Lord Ray-leigh) che con l’ausilio dei miglioricostruttori dell’epoca idearono tuttauna serie di apparecchi per la produ-zione, lo studio e l’analisi dei suoni.Fra i costruttori che maggiormentesi dedicarono all’acustica va certa-mente ricordato Rudolph Koenig,che, attivo a Parigi nella seconda metàdell’Ottocento, inventò, costruì e mi-gliorò un gran numero di strumenti. Uno dei problemi principali dell’a-custica era quello di produrre suonipuri e di frequenza ben definita. Aquesto scopo furono ideate sirene divario tipo. In esse un getto di ariacompressa viene interrotto periodi-camente dalla rotazione di un discoperforato (Fig. 1). Il suono prodottodipende dal numero di fori e dallavelocità del disco. Anche una lami-na elastica, fatta vibrare dagli urti ri-petuti con la periferia di una ruota

dentata (Fig. 2), permette di produr-re un suono di frequenza nota. I dia-pason furono notevolmente perfe-zionati da Koenig. Opportunamen-te dimensionati, possono produrresuoni con frequenze andanti da po-chi hertz sino a decine di migliaia dihertz (Fig. 3). La canne sonore (ocanne d’organo), azionate da appo-siti mantici, erano invece utilizzateper produrre e studiare i suoni gene-rati da colonne d’aria oscillanti(Fig. 4). Molte esperienze furono an-che fatte per determinare precisa-mente l’intervallo delle frequenzepercepibili dall’orecchio umano. Nel xix secolo si svilupparono varietecniche per studiare i suoni prodot-ti da corde, lastre, membrane e bar-re vibranti. Con le lastre di Chladniera possibile visualizzare i modi di vi-brazione di lamine metalliche(Fig. 5). Utilizzando il metodo idea-to da Lissajous era invece possibileosservare le figure composte da dueoscillazioni perpendicolari (Fig. 6).Koenig introdusse le capsule mano-metriche formate da una camera di-visa da una membrana elastica chevibrava per effetto di un suono. Ta-le vibrazione si ripercuoteva su unacorrente di gas illuminante che pro-duceva una fiamma. L’analisi dei suo-ni divenne possibile tramite i risona-tori di Helmholtz (Fig. 7), recipien-ti sferici o cilindrici capaci di rinfor-

zare un suono la cui frequenza cor-risponde a quella propria del risona-tore. Nell’analizzatore armonico, ri-suonatori collegati a capsule mano-metriche permettono di determina-re le frequenze presenti in un suonocomposto (Fig. 8). Questo apparec-chio permise importanti ricerche erimase in uso fino all’introduzionedegli oscilloscopi. La registrazione e la riproduzione deisuoni furono possibili solo a partiredalla seconda metà dell’Ottocento. Iprimi strumenti per registrare grafi-camente le vibrazioni (ad esempio deldiapason) portarono all’invenzionedi apparecchi capaci anche di ripro-durre i suoni. I primi fonografi (Fig.9), grafofoni o grammofoni utilizza-vano fogli di stagno, cilindri di cerao dischi di gommalacca nei quali era-no state incise le vibrazioni di uno

stilo collegato ad un diaframma. Inpochi anni questi apparecchi furonoperfezionati e divennero estrema-mente popolari.Infine nella collezione di acustica so-no presenti anche diverse macchinea onde (Fig. 10) che, con vari artifi-ci come pendoli multipli, dischi ro-tanti ecc., permettevano di visualiz-zare i vari tipi di onde acustiche: tra-sversali (in una lamina vibrante),longitudinali (in una canna d’orga-no), o stazionarie (in caso di rifles-sione).All’inizio del xx secolo, con l’inven-zione della valvola termoionica e losviluppo dei primi strumenti elettro-nici (amplificatori, altoparlanti,oscilloscopi, ecc.), la maggior partedegli strumenti dell’acustica ottocen-tesca divenne obsoleta e fu definiti-vamente abbandonata.


1. sirena doppia di helmholtz1890 circacostruita probabilmente in Germania180!180!525 mminv. n. 20È composta da due dischi muniti diserie di fori concentrici e montati conun contagiri sullo stesso asse vertica-le. Azionata da una corrente d’ariacompressa essa può generare uno odue suoni. Permette di studiare il fe-nomeno dei battimenti prodotti dal-

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l’interferenza di due suoni e di pro-durre intervalli maggiori e minori.

2. banco con le ruote e lo staf-file di savart1850 circaA. Marloye a Parigi1550!520!1230 mminv. n. 18

Con questo strumento è possibile stu-diare le frequenze più alte e più bassepercepite dell’orecchio umano. Facen-do ruotare una barra di legno nellafenditura di una cassa si ottengonosuoni profondi. Si hanno invece suo-ni acuti quando al posto della barra siutilizzano alcune ruote dentate i cuidenti percuotono rapidissimamenteuna lamina o un’asticella elastica.

3. grande diapason1850 circaA. Marloye a Parigi1220!630!1075 mminv. n. 35

Di dimensioni fuori dal comunequesto diapason produce un suonodi 64 Hertz.

4. quattro tubi sonori1850 circaA. Marloye a Parigialtezze: 112, 125, 149, 118 mminv. n. 72

Di dimensioni e di forme diverseemettono tutti la stessa nota. I co-struttori di strumenti acustici propo-nevano tubi di ogni tipo e dimen-sione per le più svariate esperienze.

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5. banco con tre lastre quadra-te per le figure di chladni1854Officina dell’Istituto Tecnico, Firenze600!200!375 mminv. n. 53

Le lastre, dopo essere state cosparsedi sabbia fine, vengono fatte vibraresfregandone il bordo con un archet-to. La sabbia si deposita lungo le li-nee nodali formando figure diverseche dipendono dai vari possibili mo-di di vibrazione.

6. diapason e accessori per pro-durre le figure di lissajous1870 circaR. Koenig a Parigilunghezza diapason più lungo 370mm, più corto 175 mminv. n. 42Due diapason vengono fissati per-pendicolarmente. Un raggio di luce

viene proiettato su di una parete do-po essere stato riflesso dagli spec-chietti che ogni diapason reca su unodei rebbi. Le figure generate dal rag-gio dipendono dalle frequenze, dal-le ampiezze e dalle fasi di oscillazio-ne dei diapason.

7. risonatore di helmholtzseconda metà del xix secoloR. Koenig a Parigidiametro 125 mminv. n. 27È formato da una sfera d’ottone mu-nita di un’apertura circolare e di unapiccola imboccatura da avvicinarsi

all’orecchio.Un suono, lacui frequenzacorrisponde aquella del riso-natore, vienenotevolmenteamplificato.

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8. analizzatore armonico di koe-nig1890 circaR. Koenig a Parigi1060!1040!630 mminv. n. 33

È munito di una serie di risonatoricollegati a capsule manometriche. Ilgas che alimenta la fiamma che ardesull’ugello di ogni capsula viene fat-to vibrare se uno dei risonatori è ec-citato da un suono di frequenza cor-rispondente. Le fiamme vengono os-servate per riflessione in uno spec-chio rotante. Con tale strumento erapossibile determinare le frequenzeche componevano suoni complessi(la voce, l’accordo prodotto da unostrumento musicale, ecc.)

9. fonografo1880 circa780!220!355 mminv. n. 101Questo fonografo è simile a quelloideato dall’inventore americano

Thomas A. Edison nel 1877. Il suo-no veniva registrato su di un fogliodi stagno da uno stilo che unito aduna membrana vibrava sotto l’in-fluenza di un’onda sonora.

10. macchina a onde di mach1900 circaMax Kohl a Chemnitz1770!465!715 mminv. n. 1Con questo apparecchio didattico èpossibile visualizzare tutta una seriedi fenomeni ondulatori. Orientan-do e azionando opportunamente ipendoli si possono produrre ondeche si propagano e onde stazionariesia longitudinali che trasversali.

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Meccanica fisicaLa “meccanica fisica” è quella disci-plina che studia le leggi fondamen-tali della meccanica, senza occupar-si direttamente delle loro possibiliapplicazioni pratiche. In questa se-zione del Gabinetto si trovano dun-que quegli strumenti per mostrare ospiegare fenomeni quali la caduta deigravi, l’attrito, la combinazione del-le forze, i moti di rotazione, l’elasti-cità, gli urti (Fig. 1), ecc. Molti stru-menti della meccanica fisica furonoideati sin dall’inizio del xvii secolo ealcuni derivano da celeberrime espe-rienze galileiane. Essi permettevanodi illustrare in modo chiaro e pura-mente fenomenologico le leggi del-la meccanica senza dover ricorrere al-l’uso della matematica e della geo-metria (Fig. 2). Tali strumenti, che sirivelarono particolarmente efficaci,furono costantemente riproposti conpoche modifiche formali fino ai pri-mi decenni del xx secolo e si ritrova-no con minime variazioni costrutti-ve in moltissime collezioni. Molti ap-parecchi, come la macchina diAtwood (Fig. 3) o quella di Morinper studiare la caduta dei gravi oquelli per mostrare i moti pendolario rotatori, erano indispensabili inogni collezione ed erano invariabil-mente illustrati e descritti in tutti itrattati di fisica elementare. Alcuni

strumenti dimostrativi, come adesempio i tribometri (Fig. 4) per stu-diare gli attriti, erano delle versionisemplificate e di dimensioni ridottedi apparecchi utilizzati originaria-mente per studi e ricerche. Nellameccanica fisica sono contemplate lecosiddette “macchine semplici” che,come la leva, il cuneo, il piano incli-nato, l’argano, la vite (Fig. 5) e la car-rucola, erano conosciute ed applica-te sin dall’Antichità. Queste non pos-sono essere scomposte in elementitali da poter essere utilizzati a lorovolta come macchine. Numerose so-no ad esempio le pulegge e le loro va-rie combinazioni che nella praticatrovavano moltissime applicazioni(Fig. 6). Vari sono anche gli apparec-chi relativi ai moti di rotazione. Unodi essi, munito di numerosi accesso-ri, permette di ripetere la dimostra-zione del pendolo di Foucault(Fig. 7), nonché altre esperienze su-gli effetti della forza centrifuga. Lostudio dei fenomeni di precessione(cambiamento di direzione dell’assedi rotazione di un corpo) e di conser-vazione del momento angolare è in-vece possibile con i giroscopi (Fig. 8).Nella sezione di meccanica fisica sitrovano anche alcuni semplici stru-menti detti “paradossi” poiché mo-stravano fenomeni apparentementeillogici e stupefacenti. Fra essi si tro-vano ad esempio solidi (cilindri, sfe-


re, ecc.) che non scendono lungo unpiano inclinato ma restano su di es-so semplicemente perché nel loro in-terno è occultata una zavorra che ne

impedisce la rotazione (Fig. 9). Op-pure il “cono saliente” che sembra ri-salire una telaio inclinato sfidandoapparentemente la legge di gravità.

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1. apparecchioper gli urti elastici1860 circaDeleuil a Parigi340!280!720 mminv. n. 1291

Con questo apparecchio è possibilemostrare i fenomeni relativi agli ur-ti elastici fra una serie di pendoli mu-niti di sfere d’avorio.

2. piano inclinato1855 circaM. Pierucci a Pisa715!223!470 mminv. n. 1152Con questo apparecchio è possibilemostrare le condizioni di equilibrio

di un carrello attaccato ad un peso eposto su di un piano la cui inclina-zione può essere variata.

3. macchina di atwood1860 circaM. Pierucci a Pisa545!670!2600 mminv. n. 1321Con questa mac-china, che sostan-zialmente permettedi osservare dei gra-vi in caduta frenata,è possibile studiareil moto uniforme,quello uniforme-mente accelerato ecalcolare anche lacostante di gravità.

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4. tribometro di coulombfine del xix secolo1040!170!210 mminv. n. 1154Grazie a questo apparecchio è possi-bile mostrare come le forza per vin-cere l’attrito che si oppone allo sci-volamento di un corpo su di un pia-no dipenda dal suo peso e dal tipo disuperficie dello stesso.

5. apparecchio di frick per mo-strare l’azione della vite1900 circaMax Kohl A Chemnitzaltezza 252 mm, larghezza massima280 mm

inv. n. 1158Con esso è possibile mostrare comela vite sia equivalente ad un piano in-clinato avvolto su di un cilindro.

6. apparecchio con macchinesemplici1850 circadi probabile provenienza inglese410!286!620 mminv. n. 1194

Un telaio sostiene una serie di puleg-ge e paranchi nonché alcune leve euna vite senza fine che ingrana su unaruota dentata.

7. modello di pendolo di fou-cault1865 circaDeleuil a Parigi1007!615!1930 mminv. n. 1156 e n. 1579Con esso è possibile ripetere in mo-do semplificato la celebre esperien-


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za proposta da Léon Foucault nel1855, che permise di dimostrare conun metodo non astronomico la ro-tazione della Terra. L’esperienza mo-stra come un pendolo mantenga in-variato il suo piano di oscillazioneanche se appeso ad una sospensio-ne rotante.

8. giroscopio di bohnenberger1895 circa505!242!226 mminv. n. 1157Questo giroscopio è formato essen-zialmente da un disco metallicomassiccio imperniato su di un asselibero di ruotare in un sostegno car-danico. Quando il disco viene postoin rapida rotazione esso tende a

mantenere la sua posizione nono-stante i movimenti del telaio nelquale si trova.

9. paradosso del cilindro salienteseconda metà del xix secolopiano inclinato: 480!133!72 mm; ci-lindro: diametro 115 mm, lato 180 mminv. n. 1142

Sorprendentemente il cilindro nonrotola sul piano. In realtà una zavor-ra ne impedisce il movimento.

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IdrostaticaL’idrostatica è la scienza che studial’equilibrio dei liquidi. Fu materia distudio sin dall’Antichità (basti ricor-dare il famoso principio d’Archime-de per cui un corpo immerso in unfluido riceve una spinta dal basso ver-so l’alto pari al peso del volume difluido spostato). Galileo nel trattatoLa Bilancetta, scritto nel 1586 ma pub-blicato postumo, descrisse una bilan-cia idrostatica, strumento per deter-minare il peso specifico dei corpi che,notevolmente migliorato, è in uso an-cora oggi (Fig. 1). Nello stesso perio-do Simon Stevin mostrò che la pres-sione esercitata da una colonna di li-quido sottoposta alla forza di gravitàè direttamente proporzionale alla suaaltezza e alla sua densità ma è indipen-dente dalle dimensioni o dalla formadel contenitore. Questa legge è illu-strata da diversi strumenti presentinella collezione (Fig. 2). Verso la metà del xvii secolo BlaisePascal affermò che la pressione eser-citata in una regione qualsiasi di unfluido si trasmette in tutte le direzio-ni con la stessa intensità. Tale prin-cipio venne mostrato tramite nume-rosi apparecchi didattici (Fig. 3) e fuapplicato all’inizio del xix secolo nel-l’invenzione della pressa idraulica(Fig. 4) e successivamente anche auna miriade di altre macchine.Soprattutto a partire dalla fine del

xviii secolo furono introdotti gliareometri (o densimetri), sorta di gal-leggianti che, sfruttando il principiodi Archimede, permettono di deter-minare il peso specifico del liquidonel quale sono immersi. Gli areome-tri (di vetro o di metallo) furono dif-fusissimi in ambito industriale per“pesare” acidi, liscive, soluzioni sali-ne, liquori alcoolici, ecc. (Fig. 5). Al-la “fisica divertente” appartengonoinvece quegli apparecchi come lafontana di Erone, la fontana inter-mittente, il vaso di Tantalo, il ludio-ne (o diavoletto di Cartesio) o il mar-tello ad acqua (Fig. 6) che, sfruttan-do le leggi dell’idrostatica produco-no fenomeni curiosi. In questa sezione sono conservati an-che i piezometri per lo studio dellacompressibilità dei liquidi e gli stru-menti per mostrare i fenomeni ca-pillari dovuti alle interazioni di unliquido e di un solido sulla loro su-perficie di separazione. Tipico è il ca-so dell’acqua che risale nei tubi dipiccolo diametro (Fig. 7). Nella collezione sono pochi gli stru-menti per lo studio dell’idrodinami-ca, scienza che si occupa del motodei fluidi. Ma particolarmente inte-ressante in questa sezione è lo stru-mento ideato da Eugenio Bazzi, chefu direttore del Gabinetto, per stu-diare tramite uno stroboscopio le for-me che assume una vena liquida sot-tile che fuoriesce da un recipiente.


1. bilancia idrostatica di mohr eWestphal1895 circa392!214!470 mminv. n. 1086

Questo tipo di bilancia, consente dideterminare i pesi specifici dei li-quidi.

2. apparecchio di haldat1860 circaDeleuil a Parigi602!365!795 mminv. n. 1062Questo apparecchio serve a dimo-strare come la pressione esercitatada un liquido sul fondo di un vasodipenda solamente dall’altezza delliquido ma non dalla sua quantità.Una serie di tubi di diametri e for-me diversi vengono successivamen-te riempiti d’acqua sino allo stessolivello. L’acqua preme su di una co-

lonnina di mercurio che si innalzafino alla stessa altezza, indipenden-temente dalla forma del tubo utiliz-zato.

3. apparecchio per l’equilibrio diun liquido nei vasi comunicanti1860 circaDeleuil a ParigiAltezza 510, diametro 133 mminv. n. 1021

Con esso è possi-bile mostrare ilprincipio dei va-si comunicanti eil fatto che le co-lonne di un li-quido esercitanola loro pressioneindipendente-mente le une dal-le altre.

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4. modello di pressa idraulica1870 circaJ. Salleron a Parigi370!240!365 mminv. n. 1240

È composta essenzialmente da duecilindri di diametro diverso riempi-ti di olio nei quali sono inseriti duepistoni. La pressione esercitata dalpistone più piccolo agisce anche suquello più grande, che essendo didiametro maggiore, esercita una for-za proporzionalmente maggiore.

5. areometro di nicholson contubo da saggio1850 circaaltezza 360mm, diametro186 mminv. n. 1108È un galleggian-te immerso par-zialmente nel-l’acqua che per-mette di misura-re il peso specifico di un corpo solido.

6. martelli ad acquacirca 1870altezza 290 diametro max. 50 mminv. n. 1046Queste fiale sono state sigillate dopoaver fatto bollire l’acqua in esse con-tenuta per scacciarne l’aria. Quandole fiale vengono scosse o capovolte

rapidamen-te, l’acquacade senzasuddividersiper la pre-senza di ariae provocaun rumoresecco comeun colpo dimartello.

7. tubi ricurvi per la capillaritàfine xix sec.per entrambi: altezza 302, diametro62 mminv. n. 1451Questi tubi a“U” hanno unbraccio di dia-metro assai piùfine dell’altro. Seriempiti d’acquaquesta risale piùin alto nel brac-cio più strettoche in quello piùlargo.

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PneumaticaNella fisica ottocentesca si definivala pneumatica, a volte detta aerome-tria, come quella scienza riguardan-te le leggi della pressione, dell’elasti-cità, della rarefazione e della conden-sazione del fluido atmosferico e piùin generale di tutti i gas. La possibilità dell’esistenza del vuo-to era stata risolutamente negata daAristotele nella sua Fisica, che do-minò quasi incontrastata fino allametà del secolo xvii. La fisica di Ari-stotele stimolò nel Medioevo l’elabo-razione e la progressiva affermazionedella teoria dell’“orrore del vuoto” daparte della natura. La teoria dell’hor-ror vacui venne messa definitivamen-te in crisi nel 1644 da Evangelista Tor-ricelli, discepolo di Galileo con unceleberrimo e semplice esperimento.Una lunga provetta riempita di mer-curio veniva capovolta in una baci-nella contenete lo stesso liquido. Lacolonnina di mercurio scendeva sta-bilendosi ad un’altezza di circa 76 cmlasciando sopra di sé uno spazio vuo-to. Torricelli capì inoltre che la co-lonnina era sostentata dal peso dell’a-ria che agiva sul mercurio contenutonella bacinella. Lo strumento così rea-lizzato, il primo barometro, permet-teva dunque di misurare la pressioneatmosferica e le sue variazioni (Fig.1). Nel 1567 Otto von Guericke di-mostrava con un’esperienza spettaco-

lare l’azione della pressione atmosfe-rica: due pariglie di cavalli non pote-rono separare una coppia di emisfeririuniti nei quali era stata tolta l’ariacon una pompa a siringa. Questaesperienza, che mostra la forza dellapressione atmosferica, divenne unclassico di tutti i corsi di fisica e da al-lora viene riprodotta in scala ridottacon gli emisferi di Magdeburgo (Fig.2). Nel Settecento si moltiplicaronole dimostrazioni e le osservazioni evennero costruite pompe pneumati-che (generalmente a uno o due pisto-ni) che diventarono strumenti fon-damentali in ogni collezione e, assaimigliorate, furono utilizzate sino al-l’inizio del ’900 (Fig. 3). Esse eranocorredate da tutta una serie di acces-sori per le più svariate esperienze: ilbaroscopio (Fig. 4), il crepa-vescica,il tagliamela (Fig. 5), la fontana nelvuoto, la pioggia di mercurio. Tuttiquesti strumenti, presenti in ogni ga-binetto di fisica, permettevano dimettere in evidenza gli effetti dellapressione atmosferica a volte in mo-do divertente e sorprendente. Conquelli elettrostatici, gli esperimentipneumatici erano fra i più apprezza-ti nelle serate scientifiche che verso lametà del xviii secolo erano di modafra le classi colte e agiate.Nell’Ottocento le pompe a pistonivennero notevolmente migliorate enei laboratori furono molto utilizza-

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ti gli aspiratori ad acqua, per produr-re vuoti poco spinti, e anche piccolepompe a compressione (Fig. 6). Nel-la seconda metà del secolo furono in-trodotte le pompe pneumatiche amercurio. Nel tipo Geissler una co-lonna mobile di mercurio fungeva dapistone liquido, mentre in quelle di ti-po Sprengel il gas da evacuare era in-trappolato fra le goccioline di mercu-rio che cadevano lentamente in un tu-bo sottile (Fig. 7). Benché fragili, poi-ché costituite essenzialmente di vetro,e lente nel funzionamento, esse per-

mettevano però di raggiungere vuotisempre più spinti e vennero moltoutilizzate per evacuare i tubi a scari-ca, le prime lampadine a incandescen-za e i tubi a raggi X. All’inizio del No-vecento vennero ideate pompe mec-caniche sempre più perfezionate: adolio (Fig. 8), rotative, a mercurio, ecc.e, infine, quelle a diffusione senza par-ti mobili. L’importanza delle tecnichedel vuoto aumentò enormemente nelcorso del xx secolo sia nell’ambito del-la ricerca scientifica che per i molte-plici bisogni dell’industria.


1. barometro a colonnainizio del xviii secoloD. Quare a Londraaltezza 965 mminv. n. 1316

Questo stru-mento è pro-babilmente ilpiù antico del-la collezione.Entrò nel Ga-binetto di Fi-sica alla finedel xix secolocon una seriedi strumenticeduti all’Isti-tuto Tecnicodal Pio Istitu-to de’ Bardi.

2. emisferi di magdeburgoseconda metà del xix secolodi probabile provenienza francesediametro 112 mminv. n. 1229Con questo strumento è possibile ri-petere in scala ridotta il celebre espe-rimento di von Guericke. La pres-

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sione atmosferica impedisce di sepa-rare gli emisferi quando, dopo esse-re stati giustapposti, vengono eva-cuati da una pompa pneumatica.

3. pompa pneumatica a due cilindri1860 circaJ. Salleron a Parigi610!405!1100 mminv. n. 1201

Questo tipo di pompa fu molto dif-fusa in tutti i laboratori e gabinettiscientifici dalla fine del xviii all’ini-zio del xx secolo.I pistoni muniti di valvole erano azio-nati tramite due cremagliere dal mo-vimento alternativo di un manubrio.

4. baroscopioseconda metà del xix secolo220!105!214 mminv. n. 1225

Questo strumento permette di mo-strare come un corpo immerso nel-l’aria riceva una spinta idrostatica se-condo il ben noto principio di Ar-chimede. Nell’aria i bracci sono inequilibrio, mentre sotto una campa-na pneumatica evacuata, il giogo siabbassa dalla parte della sfera cava.

5. tagliamela1860 circadi costruzione francesealtezza 193mm, diametro max. 127mminv. n. 1578

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Questo curioso apparecchio, che ve-niva posto sul piatto di una macchi-na pneumatica, permetteva di taglia-re il torsolo di una mela sfruttandola forza su di essa esercitata dalla pres-sione atmosferica.

6. piccola pompa aspirante e pre-menteseconda metà del xix secolodi provenienza francese195!105!442 mminv. n. 1041Con questa piccola pompa era pos-sibile sia comprimere che aspirarel’aria. Apparecchi di questo tipo era-no utili per un gran numero di espe-rienze.

7. pompa pneumatica a mercuriodi tipo sprengelfine del xix secoloAlvergniat a Parigi

460!365!1850 mminv. n. 1220Illustrazione del 1874 di una pompaa mercurio di tipo Sprengel presen-te nel Gabinetto. Con questo tipodi macchina pneumatica era possi-bile raggiungere vuoti più spinti diquelli ottenibili con le pompe a pi-stoni.

8. pompa pneumatica a duecilindriinizio del xx secolo1905 circadi provenienza tedesca550!440!710 mminv. n. 1203Questa pompa è dotata di due cilin-dri nei quali si muovono i pistoni po-sti in un bagno d’olio e azionati daun bilanciere.


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TermologiaLa termologia, scienza che studia ifenomeni relativi al calore, compìenormi progressi nell’Ottocento.Grazie alle ricerche di BenjaminThompson e di altri la teoria che po-stulava l’esistenza del “calorico”, sor-ta di fluido responsabile della tempe-ratura dei corpi, venne lentamenteabbandonata. Si affermò, non conpoche resistenze, l’idea che calore elavoro fossero strettamente correla-te e rappresentassero forme diversedi energia.Accurate ricerche sulla dilatazionedei materiali portarono notevoli mi-glioramenti nella costruzione dei ter-mometri (ad aria, a mercurio, ad al-cool, ecc.) e nella collezione del Ga-binetto di Fisica sono conservate de-cine di termometri sia di uso pura-mente didattico (Fig. 1) che utilizza-ti per misure di precisione (Fig. 2).A partire dall’inizio del xix secolo fu-rono studiati i fenomeni relativi allafisica dei gas e Joseph Gay Lussac,John Dalton, Pierre L. Dulong,Alexis Petit e Victor Regnault furo-no solo alcuni fra i più famosi fisicie chimici che si occuparono di que-ste ricerche. Con calorimetri (Fig. 3)di vario tipo si misurarono con pre-cisione i calori specifici (necessari perinnalzare la temperatura di una so-stanza di un grado), i calori latenti

(necessari ai cambiamenti di statoquali il passaggio fra liquido a vapo-re) e quelli di combustione. Si deter-minarono i coefficienti di dilatazio-ne di solidi (Fig. 4), liquidi e gas (Fig.5). Tali ricerche portarono anche aiprimi esperimenti per la liquefazio-ne dei gas, effettuati grazie a macchi-ne capaci di comprimerli e raffred-darli contemporaneamente, e si in-ventarono anche macchine per con-gelare l’acqua e ottenere il ghiaccio(Fig. 6).La propagazione del calore nei soli-di fu studiata analiticamente da Jo-seph Fourier negli anni venti dell’Ot-tocento (Fig. 7). Mentre nel 1824,studiando le macchine a vapore, Sa-di Carnot, uno dei padri della ter-modinamica, dimostrò che si può ot-tenere lavoro dallo scambio di calo-re tra due sorgenti a temperature dif-ferenti. Carnot, pur ragionando an-cora in termini di calorico, quanti-ficò questo lavoro e introdusse il con-cetto di ciclo termodinamico e direndimento. Negli anni ’40 dell’Ot-tocento, in seguito a lunghe ricercheche ebbero un ruolo essenziale nellosviluppo della legge sulla conserva-zione dell’energia, James Joule deter-minò con precisione l’equivalentemeccanico della caloria (Fig. 8). Nu-merosi strumenti didattici semplifi-cati permettevano di ripetere taleesperienza nei corsi di fisica. Nel 1848

William Thomson (Lord Kelvin) inbase a considerazioni teoriche pro-pose una scala di temperature asso-luta, indipendente dalle proprietà fi-siche dei materiali (0 gradi centigra-di corrispondono a 273,15 gradi Kel-vin). I lavori di Clausius, Clapeyron,Kelvin e di altri estesero le ricerchedi Carnot e portarono all’elaborazio-ne del secondo principio della ter-modinamica per il quale ad esempioun passaggio di calore può avveniresolo da un corpo caldo ad uno fred-do. Verso la metà del secolo James C.Maxwell e Ludwig Boltzmann getta-no le basi della teoria cinetica dei gasper la quale le proprietà fisiche deigas vengono spiegate in termini didinamica microscopica delle mole-

cole. A partire dalla fine dell’Otto-cento la termodinamica, dotata diuna struttura teorico-matematicasempre più sofisticata, trovava im-portantissime applicazioni pratichead esempio nella progettazione dimacchine termiche (macchine a va-pore, motori a combustione interna,ecc.).Infine, fin dalla prima metà dell’Ot-tocento Macedonio Melloni si erainteressato ai fenomeni di quello cheall’epoca era denominato “calore rag-giante” (i raggi infrarossi). Melloniideò un apposito “banco” con il qua-le era possibile misurare la quantitàdi radiazione infrarossa trasmessa, as-sorbita, riflessa, rifratta o polarizza-ta da varie sostanze (Fig. 9).


1. apparecchio a quattro termo-metri1870 circadi costruzione probabilmente italiana210!120!445 mminv. n. 1002Tre dei quattro termometri ad alcoolhanno i bulbi ricoperti di vernici di-verse. Quando l’apparecchio è espo-sto a una sorgente di calore i termo-metri indicano temperature diverseper il diverso potere assorbente dellesuperfici dei bulbi.

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2. termometro di beckmanninizio del xx secoloR. Goetze a Lipsiaaltezza totale 595 mminv. n. 993

Dettaglio della partesuperiore di un ter-mometro di Beck-mann. Questo tipodi termometro diprecisione necessitadi essere tarato perl’intervallo di tempe-rature che si deside-rano misurare e chepossono essere deter-minate al centesimodi grado centigrado.

3. pirometro calorimetrico1870 circaJ. Salleron a Parigialtezza 415 mm, diametro massimo

162 mminv. n. 854Questo strumento, formato da unrecipiente isolato a doppia parete, èmunito di termometro. Un provinodi rame viene portato alla tempera-tura che si vuole misurare (ad esem-pio di un forno). Viene poi immer-so nell’acqua contenuta nel calori-metro. Conoscendo la temperaturainiziale e finale dell’acqua, e il calo-re specifico del rame, è possibile de-terminare la temperatura cercata.

4. pirometro (o dilatometro)1870 circaC. Lüttig a Berlino923!198!460 mminv. n. 911Questo dilatometro permette di mi-surare e confrontare la dilatazioneche subiscono metalli diversi quan-do vengono riscaldati. La sbarra inesame viene posta in una bacinellapiena d’acqua della quale viene in-nalzata la temperatura. Dilatandosi,

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la sbarra agisce su di un meccanismoche muove una lancetta posta al cen-tro di un quadrante graduato.

5. apparecchio di dumas per de-terminare la densità dei vapori1870 circaaltezza 265 mm, diametro massimo262 mminv. n. 857

Con questo strumento è possibile de-terminare la densità di un gas conte-nuto in un’ampolla di vetro sigillata.

6. macchina di carréseconda metà del xix secolo110!450!1160 mminv. n. 845Foglio che illustra il funzionamentodella macchina di Carré per produr-re il ghiaccio. Con essa si sfrutta ilfatto che un liquido evaporando ra-pidamente toglie calore a sé stesso.Questo apparecchio, che si trova nel-la collezione, non era solo utilizzato

nei laboratori ma anche nei caffèfrancesi della seconda metà dell’Ot-tocento per raffreddare le bibite e perprodurre il ghiaccio.

7. apparecchio di despretz per lapropagazione del calore1900 circaG. Santarelli a Firenze600!330!440 mminv. n. 869


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Con questo strumento era possibileriscaldare l’estremità di una barra dirame. In essa sono inseriti sette ter-mometri a intervalli regolari. Le tem-perature indicate dai termometri de-crescono esponenzialmente in fun-zione della distanza dalla fonte di ca-lore.

8. apparecchio di jouleinizio del xx secoloMax Kohl a Chemnitz1430!295!1870 mminv. n. 895

Con questo apparecchio è possibileriscaldare di poche frazioni di gradouna massa d’acqua grazie all’attritogenerato in essa da una ruota a pa-lette azionata dalla caduta di due pe-si. Con un apparecchio del tutto si-mile Joule fu in grado di determina-re l’equivalente meccanico della ca-loria.

9. banco di melloni1865 circaDeleuil a Parigi1020!180!450 mminv. n. 303Con questo strumento, ricco di ac-cessori, era possibile studiare i feno-meni relativi al “calore raggiante”,nome che un tempo si dava ai raggiinfrarossi.

termologia

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MeteorologiaLa meteorologia è la scienza che stu-dia i fenomeni atmosferici. La loroinfluenza sulla la vita dell’uomo e sul-le sue attività come l’agricoltura hafatto sì che le prime osservazioni cli-matiche e le prime teorie meteorolo-giche risalgano all’Antichità. Solo apartire dalla fine del Settecento le os-servazioni e le misure meteorologi-che cominciarono a essere fatte inmodo sistematico e nel xix secolovennero estese grazie all’istituzionedi una rete sempre più capillare diosservatori e anche all’introduzionedi strumenti registratori.Il Gabinetto possiede una piccolaraccolta di strumenti per la meteoro-logia che nell’Ottocento era consi-derata una branca della fisica. La col-lezione comprende una serie di ba-rometri di vario tipo sia per misureda laboratorio che per quelle da ef-fettuarsi sul campo. Fondamental-mente tali barometri possono esseredivisi in due categorie. In quelli amercurio (Fig. 1), che derivano dal-le seicentesche esperienze torricellia-ne, la pressione atmosferica agisce suuna colonna di mercurio di cui si leg-ge l’altezza, in quelli aneroidi (dettianche olosterici, Fig. 2) ideati all’i-nizio dell’Ottocento, i cambiamen-ti di pressione deformano legger-mente una capsula metallica evacua-ta collegata ad una lancetta indicatri-

ce. Le misure di umidità vengono ef-fettuate con gli igrometri. Molti diessi, assai diffusi ma non molto pre-cisi, funzionano grazie al fatto che lesostanze organiche (come ad esem-pio i capelli) cambiano dimensionein funzione dello stato igrometricodell’aria (Fig. 3). Altri igrometri piùsofisticati sfruttano fenomeni quali lacondensazione del vapore acqueo oil suo assorbimento da parte di so-stanze igroscopiche. La temperatura viene determinata datermometri a mercurio o ad alcoolderivanti dai termoscopi proposti apartire dalla fine del xvii secolo. Si-no all’inizio del ’900 i termometrirecavano spesso due o più scale (cen-tigrada, Réaumur e Fahrenheit). Og-gi la scala Réaumur è abbandonata equella Farenheit si utilizza essenzial-mente nei paesi anglosassoni. Nel-l’Ottocento si affermarono anche itermometri detti a massima e a mi-nima, capaci cioè indicare le tempe-rature più alte e più basse raggiuntein un dato periodo di osservazione.Nella collezione di meteorologia sitrovano anche alcuni anemometriper misurare la velocità del vento(Fig. 4) e alcuni strumenti per misu-rare l’irraggiamento solare.L’introduzione di osservazioni me-teorologiche sistematiche richiedevala presenza di un osservatore che pe-riodicamente con procedure tediose


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e ripetitive trascriveva le indicazionidei vari strumenti. Per ovviare a que-sto inconveniente nel xix secolo fu-rono introdotti apparecchi registra-tori. Grazie ad essi l’andamento di

grandezze quali pressione, tempera-tura o umidità, veniva automatica-mente registrato su di un foglio dicarta mosso da un movimento adorologeria (Fig. 5).

67meteorologia

1. barometro a mercurio1870 circaDeleuil a Parigialtezza 1055 mminv. n. 1311

Lo strumento è munito didue termometri con scalediverse e di un nonio perleggere con maggior preci-sione l’altezza della colon-na di mercurio.

2. barometro aneroideseconda metà del xix secolodi provenienza francesediametro 208inv. n. 1299

In questo strumento le variazioni del-la pressione atmosferica si ripercuo-tono sulla forma di una capsula me-tallica collegata ad una lancetta indi-catrice.

3. igrometro a capel-lo di saussure1860 circaDeleuil a Parigi100!325 mminv. n. 896Un capello sgrassato èteso verticalmente su diuna puleggia munita dilancetta indicatrice. Levariazioni di umiditàatmosferica modificano le lunghez-za del capello. Tali strumenti non po-tevano fornire indicazioni molto pre-cise.

4. anemometro1900 circalarghezza massima 85inv. n. 1244Questo strumento è munito di unaleggera ruota a palette collegata conun contagiri. La velocità del vento

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può essere calcolata conoscendo ilnumero di giri effettuati in un inter-vallo di tempo conosciuto.

5. barografoinizio xx secolodi provenienza inglese

357!190!205 mminv. n. 1247Una punta scrivente, fissata ad un brac-cio collegato a due capsule evacuate,traccia l’andamento della pressione sudi un foglio di carta avvolto intorno aun cilindro mosso ad orologeria.


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ElettrostaticaL’elettrostatica, è la branca dell’elet-tricità che studia essenzialmente i fe-nomeni relativi alle cariche elettrichestazionarie e alle loro interazioni. Lacapacità dell’ambra di attrarre picco-li corpi leggeri quando strofinata eraconosciuta sin dall’Antichità (in gre-co elektron designa appunto l’am-bra, da cui il termine elettricità). Maè essenzialmente a partire dal xvii se-colo che l’elettricità statica cominciaad interessare gli studiosi. I primi ve-ri generatori elettrostatici, nei qualiun globo di vetro posto in rapida ro-tazione veniva elettrizzato per strofi-nio (Fig. 1), risalgono all’inizio delSettecento. Le macchine a strofiniovennero poi costruite con dischi o ci-lindri di vetro rotanti e rimasero nel-l’uso (almeno didattico) sino all’ini-zio del xx secolo (Fig. 2).Verso il 1745, l’invenzione della bot-tiglia di Leida, rudimentale conden-satore elettrico capace di accumula-re forti cariche, diede grande impul-so agli studi sull’elettricità e permi-se tutta una serie di nuove osserva-zioni relative alle proprietà dellescintille e all’azione delle scaricheelettriche (Fig. 3). Nella secondametà del xviii secolo i fenomeni del-l’elettrostatica, che si presta ad unaserie di spettacolari esperienze, su-scitavano l’interesse della società col-

ta ed erano l’occasione per organiz-zare serate con dimostrazioni speri-mentali che combinavano diverti-mento mondano e curiosità scienti-fica. Con le scariche delle macchineelettrostatiche e delle bottiglie diLeida si incendiavano liquidi infiam-mabili, si scoccavano “baci elettri-ci”, si illuminano tubi nei quali erastato fatto un vuoto parziale, si azio-nava lo scampanìo elettrico (Fig. 4)e si producevano commozioni capa-ci di far sobbalzare contemporanea-mente decine di persone che si te-nevano per mano. Anche per tuttol’Ottocento le esperienze di elettro-statica furono molto popolari e i co-struttori proponevano numerosissi-mi strumenti didattici per ripeterle.Il cannone elettrico (Fig. 5), il fora-carta, il foravetro (Fig. 6), la danzadei pupazzi, i tubi scintillanti (Fig.7), ecc. rimasero nell’armamentariodei gabinetti di fisica per oltre un se-colo.Nel Settecento furono numerose leteorie avanzate per tentare di spiega-re il gran numero di fenomeni elet-trici osservati. Fra esse ricordiamoquella proposta da Benjamin Frank-lin, il celebre inventore del paraful-mine (Fig. 8), che postulava l’esisten-za di cariche positive e negative. Masolo a partire dalla fine del Settecen-to l’elettrostatica cessò di essere unascienza essenzialmente qualitativa.

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Grazie a semplici ma sensibili stru-menti di misura, Alessandro Voltastabilì la relazione fondamentale fracarica e tensione elettrica mentreCharles A. Coulomb con una bilan-cia di torsione misurò con precisio-ne l’azione delle forze elettrostatiche(Fig. 9). Nella seconda metà dell’Ot-tocento vennero ideati nuovi gene-ratori, assai più potenti delle mac-chine a strofinio e basati sui fenome-ni di induzione elettrostatica. Talimacchine, capaci di produrre tensio-ni di parecchie migliaia di volt, era-

no ampiamente utilizzate nei labora-tori per produrre potenti scaricheelettriche e trovavano numerose ap-plicazioni anche in elettroterapia(Fig. 10). A partire dal 1930 i grandigeneratori elettrostatici ideati da R.Van de Graaff furono utilizzati nel-la fisica delle alte energie e oggi i fe-nomeni elettrostatici trovano nume-rosissime applicazioni industriali esono ad esempio sfruttati per preci-pitare fumi e polveri, per speciali pro-cedimenti di verniciatura e nellemacchine fotocopiatrici.


1. macchina elettrostatica a glo-bo di vetroinizio del xix secolocostruita probabilmente in Italia740!365!570 mminv. n. 446Il globo fatto ruotare rapidamen-te era elettrizzato da un cuscinet-

to di cuoio e le cariche si accumu-lavano su un conduttore sferico diottone munito di pettine.

2. macchina elettrostatica a di-sco1865 circaDeleuil a Parigi

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1750!875!1720 mminv. n. 449Questo generatore di tipo francese èmunito di un disco di vetro strofina-to da due coppie di cuscinetti. Le ca-riche prodotte sul disco vengono ac-cumulate su due grossi conduttorimetallici collegati fra loro.

3. batteria di nove bottiglie dileida1850 circa365!365!400 mminv. n. 365

Le bottiglie sono ricoperte interna-mente ed esternamente con fogli distagnola che formano le “armature”.Quelle interne sono collegate a con-duttori d’ottone.

4. scampanio elettricoinizio del xix secololarghezza 330 mm, altezza 530 mminv. n. 423

Le campanelle esterne vengono ca-ricate elettricamente e quella cen-trale è collegata a terra. Per azionedelle forze elettrostatiche i pendo-lini oscillano fra esse trasferendo lecariche e producendo uno scampa-nio.

5. cannone elettricometà del xix secolo222!50!97 mminv. n. 408.Il piccolo cannone viene riempitocon una miscela di gas detonante.

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Una scintilla accende il gas che conuno scoppio scaglia lontano il tappodi sughero che chiude la bocca.

6. foravetrometà del xix secolo332!173!460 mminv. n. 385

Con questo strumento, che vienecollegato con una batteria di botti-glie di Leida, è possibile perforareuna lastrina di vetro grazie all’azio-ne di una forte scintilla.

7. tubi scintillantiinizio del xix secolodiametro 173 mm, altezza 400 mminv. n. 392Con questo apparecchio, che vienecollegato ad una macchina elettro-statica, è possibile far scoccare unamiriade di piccole scintille fra i di-

schetti di stagnola incollati su cin-que tubi di vetro.

8. casa con parafulmineprima metà del xix secolocostruzione probabilmente inglese174!130!240 mminv. n. 384Questo modello scomponibile di ca-sa serve a mostrare l’utilità del para-

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73elettrostatica

fulmine. Al suo interno si inserisceuna piccola cartuccia di polvere dasparo. Quando il parafulmine risul-ta colpito da una scintilla elettrica,la scarica era inoffensiva se esso è col-legato a terra. Se tale collegamentoviene interrotto la scintilla fa esplo-dere la polvere e la casa crolla.

9. bilancia di torsione di coulomb1865 circaDeleuil a Parigi740!740!1100 mminv. n. 525

Con tale strumento è possibile mi-surare le forze elettrostatiche tra due

corpi carichi elettricamente (uno fis-so e uno mobile appeso a un filo ditorsione). Tali forze agiscono in ra-gione dell’inverso del quadrato del-la distanza fra le cariche.

10. macchina elettrostatica adinduzione di holtz1880 circaBorchardt a Berlino790!605!1365 mminv. n. 451Tramite un complesso gioco di azio-ni elettrostatiche macchine di que-sto tipo possono generare tensionidell’ordine delle centinaia di migliaiadi volt e, a parità di dimensioni, so-no assai più efficaci e potenti di quel-le a strofinio.

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Elettrodinamica ed elettromagnetismoSino alla fine del xviii secolo l’elettri-cità (o meglio l’elettrostatica) e il ma-gnetismo erano due campi di indagi-ne separati. Quest’ultimo si occupa-va dei fenomeni relativi alle calamite(Fig. 1) e allo studio del campo ma-gnetico terrestre la cui conoscenza erafondamentale per la navigazione. Nel1800 Alessandro Volta annunciò l’in-venzione della pila elettrica, primostrumento capace di fornire una cor-rente continua. La pila voltiana, an-cora rudimentale, fu ben presto sosti-tuita da altre più efficaci e dall’azio-ne più duratura (Fig. 2). La correnteelettrica si rivelò capace di potentiazioni chimiche (elettrolisi) che por-tarono alla scoperta di elementi co-me il potassio o il sodio. Alle pile elet-trochimiche si affiancarono le pile ter-moelettriche capaci di generare elet-tricità scaldando le giunzioni di me-talli diversi (Fig. 3). Nel 1820 HansChristian Ørsted osservò che un filopercorso da una corrente devia un agomagnetico mostrando per la primavolta lo stretto legame esistente fraelettricità e magnetismo. Pochi annidopo Georg Ohm pubblicò le sue ri-cerche nelle quali aveva chiaramentedefinito la fondamentale relazioneche riunisce corrente elettrica, ten-sione e resistenza. Negli stessi anni

André Marie Ampère studiava le azio-ni meccaniche che si esercitano fracorrenti (Fig. 4), postulando che ilmagnetismo nelle calamite era gene-rato da microscopiche correnti mo-lecolari. Elaborò, inoltre, una sofisti-cata teoria matematica che spiegavai fenomeni elettromagnetici allora co-nosciuti. Sfruttando il fatto che unacorrente elettrica genera un campomagnetico si costruirono i primi elet-tromagneti (Fig. 5), assai più poten-ti delle calamite naturali, che trova-rono un numero crescente di appli-cazioni tecniche. Pochi anni dopo,Michael Faraday, abilissimo speri-mentatore, scoprì l’induzione elettro-magnetica: osservò che un magnetein movimento generava una corren-te in un circuito posto vicino ad essoe anche che un circuito percorso dauna corrente variabile generava unacorrente indotta in un circuito adia-cente. Era il primo trasformatore dacui derivarono, ad esempio, le bobi-ne di induzione (o rocchetti diRuhmkorff, Fig. 6). Questi trasfor-matori ad alta tensione, che furonocomunissimi nei laboratori, soppian-tarono lentamente le macchine elet-trostatiche. Si costruirono i primi ru-dimentali motori (Fig. 7) e generato-ri elettrici (Fig. 8) che però per diver-si anni rimasero essenzialmente cu-riosità da laboratorio. Con lo svilup-po dell’elettromagnetismo i gabinet-


ti di fisica si arricchirono in pochi an-ni di una miriade di strumenti da di-mostrazione e di misura. Negli anni’60 James Clerk Maxwell, estenden-do le ricerche e gli studi di Faraday,fece una geniale sintesi teorica dei fe-nomeni elettromagnetici nei quali ve-niva inclusa anche la luce. Maxwellpostulò l’esistenza di onde elettroma-gnetiche che verranno osservate spe-rimentalmente da Heinrich Hertzsolo negli anni ’80 del xix secolo(Fig. 9). Si studiarono i fenomeni re-lativi alle correnti alternate e alle oscil-

lazioni elettriche ad alta frequenza di-mostrate da Nikola Tesla e da altri conspettacolari esperienze (Fig. 10). Taliricerche furono alla base dei primiesperimenti di telegrafia senza fili. Negli ultimi decenni dell’Ottocento,una migliore comprensione dei feno-meni elettromagnetici permise sia losviluppo di più efficaci dinamo e mo-tori a corrente continua che l’intro-duzione di macchine a corrente alter-nata. Verso il 1870 l’energia elettrica ele sue applicazioni cominciarono adessere utilizzate su scala industriale.

75elettrodinamica ed elettromagnetismo

1. calamita armata con sostegnofine xviii secolo270!150!395 mminv. n. 585Si tratta di un pezzo di magnetite (mi-nerale magnetico) racchiuso in unascatola di ottone. L’armatura consistein alcune barrette di ferro che, giu-

stapposte al magnete, ne rafforzanoil campo.

2. pile a truogolimetà del xix secoloThe Gutta Percha Company a Londra440!110!170 mm; 430!110!170 mminv. n. 508Rappresenta un miglioramento del-la pila a tazze voltiana ed è compo-sta da 12 coppie di lastre di rame e

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zinco inserite negli scomparti di unrecipiente di guttaperca.

3. pila termoelettrica di gülcher1894 circa740!180!245 mminv. n. 515

Questo tipo di pila è alimentata condel gas illuminante che scalda una se-rie di saldature di metalli differenti.Per l’effetto termoelettrico (effettoSeebeck) si genera una corrente fin-tantoché le giunture sono riscaldate.

4. banco di ampèrefine del xix secolodi costruzione tedesca

basi: 250!250 mm; altezze: 955 e 680mminv. n. 482Con questo apparecchio è possibileripetere molte delle esperienze diAmpère sulle azioni fra conduttorimobili percorsi da correnti e sul lo-ro comportamento in presenza di uncampo magnetico.

5. elettromagnete di rhumkorff1870 circaH. Ruhmkorff a Parigi680!260!400 mminv. n. 617

Con questo grosso elettromagnetecomposto da due bobine avvolte suun’armatura di ferro è possibile stu-diare il comportamento di sostanzediverse in presenza di un forte cam-po magnetico. Con esso è anche pos-sibile mostrare l’effetto Faraday peril quale il piano di polarizzazione diun fascio di luce polarizzata è ruo-tato quando attraversa un materia-le dielettrico trasparente (come il ve-

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tro) immerso in un campo magne-tico

6. rocchetto di ruhmkorff1865 circaH. Ruhmkorff a Parigi550!218!255 mminv. n. 721

In questo strumento una corrente in-terrotta periodicamente da un inter-ruttore a martello passa in un avvolgi-mento con poche spire di filo (il pri-mario). Questo è attorniato da un se-condo avvolgimento (il secondario)con molte più spire. La corrente a bas-sa tensione nel primario induce nel se-condario una corrente ad alta tensio-ne capace di produrre forti scintille.

7. motore magnetoelettrico difroment1860 circaFroment a Parigimotore: 300!184!204 mminv. n. 613È formato da una ruota cilindrica mu-nita di settori di ferro che viene posta

in rotazione grazie all’azione succes-siva di tre coppie di elettromagneti.

8. macchina magnetoelettrica diclarke1870 circaDeleuil a Parigi300!320!495 mminv. n. 592Questo generatore è composto da unacoppia di bobine che vengono fatte gi-rare di fronte ad una forte calamita. Ilsuo campo magnetico genera nelle bo-bine una corrente elettrica. Questo ti-

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elettrodinamica ed elettromagnetismo

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po di generatore era utilizzato essen-zialmente nei laboratori o per applica-zioni nel campo dell’elettroterapia.

9. oscillatore e rivelatore peresperienze sulle onde elettro-magnetiche1898 circa450!300!300 mminv. n. 692

Con questi apparecchi è possibile ri-petere alcune esperienze di Hertz. Inuno degli specchi parabolici si trovauno spinterogeno che collegato adun circuito oscillante genera unascintilla che produce un’onda elet-tromagnetica. Nel secondo specchioveniva inserito un coherer. Questo èun tubicino riempito di polvere me-tallica che, collegato ad un circuitocon un galvanometro, permette dirivelare l’arrivo di un onda elettro-magnetica.

10. trasformatore ad alta fre-quenza1913 circadi provenienza tedesca900!900!1730 mminv. n. 717Questo apparecchio comprende uncircuito oscillante con quattro bot-tiglie di Leida, uno scaricatore a scin-tilla e alcuni solenoidi. Alimentatoda una grossa bobina di induzioneproduce correnti ad alta frequenza ead alto voltaggio dette correnti di Te-sla. Apparecchi di questo tipo furo-no utilizzati sia nei laboratori di fisi-ca che nei gabinetti medici per cureelettroterapiche.

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Misure elettricheI primi strumenti di misura dell’elet-trostatica risalgono alla fine del Sette-cento ed erano semplici elettrometrie elettroscopi nei quali una coppia dipendolini, di sottilissime foglie d’oroo altri leggeri equipaggi mobili se ca-ricati elettricamente venivano devia-ti dalle forze elettrostatiche (Fig. 1).In seguito all’invenzione della pila diVolta nel 1800 e alla scoperta dei fe-nomeni fondamentali dell’elettrodi-namica, vennero ideati i galvanome-tri, strumenti atti a misurare debolicorrenti elettriche. I primi galvano-metri sfruttavano generalmente leazioni prodotte da un campo magne-tico creato dalla corrente da misura-re su di un ago magnetizzato (Fig. 2).Successivamente furono introdotti al-tri strumenti. Negli elettrodinamo-metri ad esempio una bobina mobi-le veniva deviata dal campo di una se-conda bobina fissa ad essa collegatain serie. In altri apparecchi la bobinapercorsa dalla correnti da misurare sitrovava fra i poli di una potente cala-mita (Fig. 3). Questi strumenti per-mettevano solo misure relative (e cioèriconducibili solo a corrente di riferi-mento) mentre con le bussole dei se-ni e delle tangenti si potevano effet-tuare misure assolute (Fig. 4).Per le misure di precisione delle ten-sioni, nella seconda metà dell’Otto-

cento, furono molto utilizzati gli elet-trometri a quadrante. In tali strumen-ti le cariche accumulate su piastre me-talliche fisse interagiscono con quel-le di piastre mobili sospese che ven-gono così deviate (Fig. 5). Il design ele caratteristiche degli strumenti dimisura variava grandemente in fun-zione delle correnti o delle tensioni damisurare e numerosissimi furono imodelli proposti. Per determinare ilvalore di resistenze e altre grandezzeelettriche si utilizzarono circuiti spe-ciali che, come il famoso ponte diWheatstone (Fig. 6), erano dotati diresistenze campione di grandezza no-ta collegati ad un galvanometro e aduna pila. Furono inoltre perfeziona-te le pile campione, capaci di fornireuna tensione debole, ma rigorosa-mente costante e perciò atta ad esse-re impiegata in misure di precisione.Gli strumenti da laboratorio gene-ralmente non possedevano scale gra-duate per la lettura diretta, ma le mi-

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Incisione che illustra il metodo di letturaa specchio

sure erano effettuate facendo riflet-tere un pennello di luce da uno spec-chietto fissato all’equipaggio mobi-le dello strumento. Il pennello cade-va poi su di una scala separata dallostrumento e in tal modo la deviazio-ne poteva essere notevolmente am-plificata e osservata tramite un can-nocchiale.A partire dal 1870 circa, l’industriaelettrotecnica ebbe un rapidissimo svi-luppo grazie anche all’invenzione digeneratori e motori più efficaci. Ne-gli anni ’80 si costruirono le primecentrali elettriche e lentamente si af-fermò l’uso dell’elettricità come for-za motrice e per l’illuminazione. L’e-lettrotecnica, però, aveva bisogno distrumenti di misura diversi da quelliutilizzati nei laboratori: più solidi, ca-paci di resistere alle condizioni am-

bientali di centrali, fabbriche e offici-ne. Inoltre tali apparecchi dovevanoessere a lettura diretta e facili da uti-lizzare anche da personale non spe-cializzato. Si idearono dunque gli am-perometri (galvanometri per forti cor-renti) (Fig. 7), i voltmetri, i wattme-tri (Fig. 8), che insieme ad altri stru-menti si diffusero rapidamente nel-l’industria. Verso la fine del xix seco-lo, l’uso sempre crescente delle cor-renti alternate richiese l’introduzionedi nuovi apparecchi che, come glistrumenti detti “a filo caldo”, eranoutilizzabili con correnti il cui anda-mento variava periodicamente (Fig.9). Al tempo stesso, con la distribu-zione dell’elettricità in ambito dome-stico, furono introdotti i primi “con-tatori” capaci di quantificare l’elettri-cità utilizzata dagli utenti.


1. elettroscopio condensatore1860 circaDeleuil a Parigialtezza 580 mm, diametro 195 mminv. n. 405In questo apparecchio una coppia dileggerissime foglie d’oro vengono di-varicate grazie all’azione di una cari-ca elettrica. Il condensatore postosull’apparecchio permette di “molti-plicare” le cariche per induzione elet-trostatica e rende lo strumento piùsensibile.

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2. galvanometro astatico1860 circaDeleuil a Parigialtezza 290 mm, diametro massimo218 mminv. n. 459

Questo strumento è munito di dueaghi paralleli (detti astatici) sospesiad un sottile filo di seta. Essi sonomagnetizzati in direzioni opposte inmodo da eliminare l’influenza delcampo magnetico terrestre sul galva-nometro. Uno degli aghi è posto alcentro di una bobina in cui passa lacorrente da misurare.

3. galvanometro di deprez-d’ar-sonval modificato da holden1898 circaSantarelli a Firenzealtezza 300 mm, diametro massimo220 mm

inv. n. 462In questo strumento del tipo Deprez-D’Arsonval una sottile bobina mo-bile è sospesa fra i poli di una serie dicalamite. Quando viene percorsa dal-la corrente da misurare subisce unarotazione.

4. bussola dei seni e delle tan-genti1860 circaJ. Salleron a Parigi

81misure elettriche

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altezza 555 mm, larghezza massima370 mminv. n. 470In questo strumento la corrente damisurare percorre una bobina circo-lare al centro della quale si trova unago magnetico. Conoscendo l’inten-sità del campo magnetico terrestre ele dimensioni della bobina è possibi-le determinare dalla deviazione del-l’ago il valore assoluto della corrente.

5. elettrometro di branly1875 circaM. Pierucci a Pisa210!210!640 mminv. n. 467In questo strumento per misurare letensioni, una lamina metallica a for-

ma di “8” è sospesa fra quatto piastremetalliche cariche. Una tensione, ap-plicata ai poli dell’apparecchio, faruotare la lamina le cui deviazionivengono determinate grazie allo spo-stamento di un raggio luminoso chesi riflette sullo specchietto attaccatoalla sospensione.

6. ponte di wheatstone1890 circaElliott Brothers a Londra254!145!155 mminv. n. 639

Questo apparecchio comprendeuna serie di resistenze elettriche.Opportunamente collegato a unapila e a un galvanometro, permettedi determinare il valore della resi-stenza in esame. Strumento versati-lissimo, può essere utilizzato per ungran numero di misure elettriche di-verse.


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7. voltmetro e millivoltmetro1897 circaWeston U.S.A.entrambi: 167!151!73 mminv. n. 642 e n. 643

E. Weston aveva brevettato deglistrumenti di misura industriale cheebbero grandissimo successo. Que-sti strumenti sono dotati di una bo-bina mobile recante una lancetta eruotante fra i poli di una calamita

8. wattmetro1910 circaWeston, U.S.A.250!234!115 mminv. n. 661Questo strumento portatile di usoindustriale può essere utilizzato siaper misure con corrente continua checon corrente alternata.

9. amperometro termico sistemahartmann e braun1920 circaOfficine Galileo a Firenze210!198!166 mm

inv. n. 647Questo strumento molto probabil-mente fu costruito dalla ditta tedescaHartmann & Braun e solo rivendutodalle Officine Galileo che vi appose-ro la propria traghetta. La corrente damisurare percorre un filo che riscal-dandosi si dilata. Dalla dilatazione èpossibile determinare la corrente. Glistrumenti “a filo caldo”, senza partimobili, vengono utilizzati per corren-ti alternate anche di alte frequenze.

misure elettriche

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Applicazionidell’elettricitàL’invenzione della pila non ebbe al-cuna applicazione pratica nei primianni del xix secolo. L’elettricità gal-vanica, salvo un uso limitato in elet-troterapia, restava confinata nei ga-binetti scientifici. Solo a partire da-gli anni ’30 con l’invenzione dell’e-lettromagnete, vennero ideati i pri-mi telegrafi elettrici. In InghilterraCharles Wheatstone e WilliamCooke brevettarono i telegrafi adaghi (Fig. 1) e in seguito apparecchidi tipo diverso. Samuel Morse inAmerica propose un telegrafo capa-ce di marcare su di una striscia di car-ta punti e linee rappresentanti lette-re e numeri (Fig. 2). In Francia ven-nero introdotti invece i telegrafi aquadrante (Fig. 3). In un primo tem-po la telegrafia si sviluppò parallela-mente alle linee ferroviarie e in po-chi decenni, grazie anche all’intro-duzione di telegrafi più rapidi e so-fisticati, estese la propria rete terre-stre e sottomarina in tutto il mondooccidentale raggiungendo successi-vamente le sue colonie. Fu certamen-te la prima applicazione dell’elettri-cità con un grande impatto econo-mico, tecnico e sociale.Negli anni quaranta prende piede an-che la galvanoplastica e la galvanoste-gia. Grazie ad esse era possibile otte-

nere per elettrolisi oggetti metallicipartendo da calchi (in gesso, legno,guttaperca) e ricoprire di metalli no-bili oggetti di rame o di metalli me-no pregiati. Con queste tecniche fupossibile produrre oggetti decorati-vi di uso domestico in grande quan-tità e a prezzi ridotti.Dalla metà del xix secolo furono co-struiti anche generatori e motori elet-trici (Fig. 4) e numerose furono leproposte per applicare l’elettricità amacchine di vario tipo: dall’orologe-ria (Fig. 5), ai sistemi di segnalizza-zione ferroviaria, alle lampade ad ar-co dei fari costieri.Nonostante molte esperienze e in-venzioni che ebbero più o meno suc-cesso, l’illuminazione elettrica e l’u-so dell’elettricità come forza motri-ce si affermarono su grande scala so-lo nell’ultimo quarto del xix secolo.La costruzione di dinamo a corren-te continua (Fig. 6) e motori semprepiù efficaci da parte di CharlesWheatstone, Werner von Siemens,Antonio Pacinotti, Thomas Edisone molti altri apriva la strada all’elet-trotecnica che, con la chimica, avreb-be marcato la seconda rivoluzioneindustriale. L’illuminazione elettricafu dapprima limitata all’uso di lam-pade ad arco che per la loro luce vi-vidissima erano ideali per l’illumina-zione pubblica ma non erano adattea quella domestica. Con l’invenzio-


ne delle lampadine a incandescenza(Fig. 7) l’elettricità entrò lentamen-te nelle case. Negli anni ’80 del seco-lo scorso si costruirono le prime cen-trali elettriche a corrente continua.Ma solo con l’introduzione del siste-ma di corrente alternata polifase (Fig.8), ideato indipendentemente daNikola Tesla negli Stati Uniti e daGalileo Ferraris in Italia, e con il per-fezionamento di alternatori, motorie trasformatori fu possibile realizza-re centrali di grande potenza e lun-ghe linee di distribuzione. La tra-smissione della parola attraverso l’e-lettricità (Fig. 9), frutto degli sforzie delle lunghe ricerche di innumere-voli inventori come Antonio Meuc-ci, Elisha Gray e Alexander Bell, si

affermò come tecnologia affidabilesolo verso gli anni ’80, quando ven-nero istallate le prime linee telefoni-che. Infine verso la fine del xix seco-lo, le esperienze relative alle proprietàdelle onde elettromagnetiche, fecerointravedere la possibilità di realizza-re la telegrafia senza fili. Grazie a Gu-gliemo Marconi e ad altri, quelle cheerano solo dimostrazioni da labora-torio (Fig. 10) si trasformarono in unnuovo mezzo di comunicazione. Do-po innumerevoli tentativi per ottene-re distanze di trasmissione semprepiù grandi, nel 1901 per la prima vol-ta un segnale Morse lanciato dall’Eu-ropa varca l’Atlantico grazie alle on-de elettriche e viene ricevuto sulle co-ste americane (Fig. 11).

85applicazioni dell’elettricità

1. telegrafo ad ago di wheatstone1850 circaW. Reid a Londra335!250!645 mminv. n. 734Questo telegrafo è essenzialmentecostituito da un galvanometro adago e da un manipolatore. Grazie adesso si può invertire il senso dellacorrente circolante nella linea. L’agosi orienta a destra o a sinistra indi-cando le lettere e i simboli sul qua-drante.

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2. ricevitore telegrafico morse1850 circa370!195!410 mminv. n. 727

In questo apparecchio gli impulsielettrici provenienti dal trasmettito-re a tasto azionano un elettromagne-te che, attirando un braccio mobilemunito di punta, marca in rilievo suun nastro di carta i punti e le lineeformanti il messaggio. Il nastro è tra-scinato da un movimento a orolo-geria.

3. ricevitore telegrafico a qua-drante di breguet1850 circaBreguet a Parigi245!162!220 mminv. n. 723In questo telegrafo gli impulsi elet-trici fanno ruotare una lancetta che

indica su di un quadrante circolarele lettere e i simboli che compongo-no il messaggio.

4. motore magnetoelettrico ditaylor1850 circaWatkins & Hill a Londra630!390!530 mminv. n. 673Una ruota munita di tre massicci set-tori in ferro è attirata periodicamen-te da tre coppie di elettromagneti


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azionati in successione da contattimobili.

5. orologio elettrico di hipp1870 circaM. Hipp a Neuchâtel280!133!540 mminv. n. 730L’orologio è azionato da un elettro-magnete che periodicamente attirail pendolo conferendogli l’impulsonecessario a mantenere le sue oscil-lazioni.

6. macchina dinamoelettrica diwheatstone1870 circa537!193!385 mminv. n. 671È un generatore ad auto-eccitazione:la corrente necessaria a produrre ilcampo magnetico viene fornita aglielettromagneti dalla macchina stes-

sa e non da un sistema di eccitazio-ne separato.

7. lampadina ad incandescenzacon sostegno1890 circadiametro 130 mm, altezza 330 mminv. n. 683In questa lampadina, trattenuta dauna molla, il filamento è collegato adue anellini che si fissano agli elet-trodi.


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8. convertitore rotante1904 circa700!350!370 mminv. n. 666

Questa macchina industriale funzio-na contemporaneamente da motoree da generatore. Infatti essa è alimen-tata da corrente continua, ma pro-duce corrente alternata e permetteanche di ottenere una corrente con-tinua di tensione minore di quella dialimentazione.

9. coppia di trasmettitori e rice-vitori telefonici di righi1880 circaricevitori: altezza 244 mm, diametro

210 mm; trasmettitori: diametro 104mminv. n. 753Questo tipo di telefono, che come mol-ti ebbe diffusione assai limitata, ha untrasmettitore a polvere di carbone e unricevitore munito di elettromagnete.

10. apparecchio dimostrativo pertelegrafia senza fili di braun1903 circacostruito a Berlinotrasmettitore: 200!270!215 mmricevitore: 505!320!99 mminv. n. 770Il set è composto da un trasmettito-re con un circuito oscillante e da unricevitore con un rivelatore di onde


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elettromagnetiche a polvere metalli-ca (coherer). Entrambi sono munitidi antenna sostenuta da aste dibambù. Questo apparecchio di tele-grafia senza fili permette di inviare ericevere segnali ad alcune decine dimetri di distanza.

11. ricevitore marconi per tele-grafia senza fili1899 circa473!242!175 mminv. n. 777È un apparecchio per la telegrafia sen-za fili che permette di ricevere i se-gnali morse. È munito di pile e relé

collegati ad un coherer (rivelatore).Questo è composto da un tubicinocontenente limatura metallica, la cuiresistenza elettrica diminuisce drasti-camente quando è investita da un tre-no di onde elettromagnetiche.

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Tubi a scarica, tubidi Geissler, di Crookes etubi a raggi XFin dall’inizio del xviii secolo i cu-riosi fenomeni prodotti dalle scari-che elettriche nei gas rarefatti aveva-no attirato l’interesse degli studiosi.Successivamente i progressi fatti nel-la costruzione delle macchine elettro-statiche e soprattutto delle pompepneumatiche permisero di ampliaretali osservazioni. “Aurora flasks” e uo-va elettriche (Fig. 1) erano ampolle divetro che, riempite di gas o vapori va-ri a pressioni ridotte e collegate aduna sorgente di alta tensione, permet-tevano di produrre tutta una serie dibagliori, scariche, effluvi luminosi dicolori e apparenze diverse. Tali feno-meni furono studiati sistematicamen-te nel corso dell’Ottocento e, nellaseconda metà del secolo, HeinrichGeissler, abilissimo soffiatore di ve-tro tedesco, sviluppò una tecnica gra-zie alla quale realizzò tubi di vetroriempiti di gas a bassa pressione, si-gillati e muniti di elettrodi (Fig. 2). Itubi di Geissler si diffusero rapida-mente e vennero utilizzati sia per i bi-sogni della ricerca che a scopi pura-mente didattici e dimostrativi. Le sca-riche prodotte nei tubi da macchineelettrostatiche o da bobine di indu-zione vennero fatte agire su materia-li diversi (Fig. 3), furono analizzate

otticamente con gli spettroscopi (Fig.4) e sottoposte all’azione di campimagnetici ed elettrici. Queste espe-rienze, condotte in quasi tutti i labo-ratori scientifici dell’epoca, si rivela-rono estremamente proficue per unamigliore conoscenza della strutturaintima della materia. Il fisico inglese William Crookes, stu-diando le scariche nel vuoto con i tu-bi di sua invenzione (Fig. 5), teorizzòl’esistenza di un “quarto stato dellamateria”. Nel 1895 il fisico tedescoConrad Röntgen, utilizzando un tu-bo a vuoto collegato con una bobinadi induzione, scoprì le radiazioni pe-netranti battezzate “raggi X” (Fig. 6).Immediatamente questa scoperta sirivelò di grandissima utilità sia per ladiagnostica e la terapia medica chein campo scientifico e industriale. Unpaio di anni dopo Joseph J. Thom-pson, studiando i raggi catodici pro-dotti nei tubi a scarica, scoprì che era-no composti da particelle cariche ne-gativamente: gli elettroni. Dal punto di vista scientifico i risul-tati ottenuti dalle ricerche sulle sca-riche elettriche nel vuoto furono no-tevolissimi ed anche le loro applica-zioni pratiche si rivelarono molto im-portanti. Da tali ricerche derivaronoinfatti le lampade fluorescenti, le val-vole termoioniche, i tubi per gli oscil-loscopi (Fig. 7) e per gli iconoscopidegli apparecchi televisivi.


1. uovo elettrico1860 circaOfficina dell’Istituto Tecnico a Fi-renzealtezza 705 mm, diametro massimo200 mminv. n. 410In esso vengono introdotti gas o va-pori la cui pressione è ridotta trami-te una pompa pneumatica. Una sca-rica elettrica, che scocca fra gli elet-trodi, produceva bagliori diversi infunzione della natura del gas e dellasua pressione.

2. tubo di geisslerinizio xx secoloaltezza 370 mminv. n. 782In esso si trova un calice di vetro al-l’uranio, materiale fluorescente. Una

scarica elettrica illumina il gas con-tenuto nel tubo ed eccita la fluore-scenza del calice che emette una lu-ce verde.

3. tubi di geissler1875 circalunghezze: 540 e 565 mminv. n. 812 e n. 814Uno di essi contiene delle polverifluorescenti, l’altro dei liquidi. Lascarica elettrica eccita la fluorescen-

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tubi a scarica, di geissler, di crookes e a raggi x

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za di tali sostanze che si illuminanodi colori diversi.

4. sostegno con tubi di plücker1875 circaAlcuni di essi furoni costruiti daGeissler a Bonntubi: lunghezza massima 260 mminv. n. 781Questi tubi a scarica, composti dadue fiale riunite da un capillare, so-no utilizzati per osservare con unospettroscopio la luce emessa da gas evapori a bassa pressione eccitati dauna scarica elettrica.

5. tubo di crookes con croce dimalta1888 circalunghezza 264 mm, altezza comples-siva 198 mminv. n. 795

Questo tubo serve a dimostrare latraiettoria rettilinea dei raggi catodi-ci. Infatti il fascio catodico viene par-zialmente intercettato da una crocedi Malta in alluminio. Sulla pareteverticale del tubo, illuminata perfluorescenza, appare l’ombra oscuradella forma della croce.

6. tubo a raggi x1936 circatubo: diametro 120 mm, lunghezza430 mminv. n. 785

4

6

5


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In questo tubo un fascio di ioni col-pisce un bersaglio metallico cheemette dei raggi X. È munito di un“rigeneratore” che permette di varia-re leggermente la pressione del gasall’interno dell’ampolla.

7. tubo di braun con elettroma-gneti1900 circatubo: lunghezza 650 mm, diametro90 mminv. n. 691In questo tubo un fascio di raggi ca-todici colpisce uno schermo fluore-scente producendo una macchia lu-

minosa. Tramite una coppia di elet-tromagneti è possibile deviare la di-rezione del fascio. Grazie a tubi si-mili a questo fu possibile realizzare iprimi oscilloscopi.

7

tubi a scarica, di geissler, di crookes e a raggi x

93

Apparati

97

C. Chevalier, A. Fau, Manuel du phy-sicien préparateur, Manuel Roret, Pa-ris, 1853.

Annuario dell’I. e R. Istituto Tecnico To-scano ed della Accademia Toscana diArti e Manifatture, Stamperia Gran-ducale, Firenze 1857.

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J. Müller, C. Pouillet, Lehrbuch derPhysik und Meteorologie, F. Vieweg &Sohn, Braunschweig 1886-97 (ix ed.).

A. Daguin, Traité de physique élémentai-re théorique et expérimentale avec appli-cation à la météorologie et aux arts in-dustriels, Ch. Delagrave, P. Privat, Pa-ris, Toulouse 1878-79 (iv ed.).

A. Roiti, Elementi di fisica, Le Monnier,Firenze 1891-94 (iii ed.).

L’Istituto Tecnico di Firenze. La sua sto-ria ed i suoi gabinetti, Salvatore Lan-di, Firenze 1900.

J. Frick, O. Lehmann, Physikalische Te-chnik oder Anleitung zu Experimental-vorträgen sowie zur Selbstherstellungeinfacher Demonstrationsapparate, F.Vieweg und Sohn, Braunschweig1904-1909 (vii ed.).

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R. Bacci, M. Zampoli, L’Istituto Tecni-co di Firenze, I.T.S. «G. Salvemini»,Firenze 1977.

Catalogo dell’esposizione di un saggio del-le collezioni scientifiche dell’Istituto Tec-nico Gaetano Salvemini (già Galileo),presentazione di Paolo Galluzzi, cata-logo a cura dell’Istituto e Museo diStoria della Scienza di Firenze, Paren-ti, Firenze 1977.

G. L’E. Turner, Nineteenth-CenturyScientific Instruments, Sotheby, Lon-don, University of California Press,Berkeley 1983.

Nineteenth-Century Scientific Instrumentsand their Maker Paper presented at theFourth Scientific Instrument Sympo-sium, Amsterdam 23-26 October 1985,edited by P.R. de Clerq , Rodopi, Am-sterdam, 1985.

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Le meraviglie dell’ ingegno, a cura di F. Gra-vina, Ponte alle Grazie, Firenze 1990.

Gli Strumenti, a cura di G. L’E. Turner,Einaudi, Torino 1991.

E. Borchi, R. Macii, F. Vetrano, Stru-menti di fisica e cultura scientifica nel-l’ottocento in Italia, (Atti del Convegno

Bibliografia essenziale


nazionale su Strumenti di Fisica e Cul-tura scientifica nell’Ottocento in Italia,Lucca 1991), IP, Firenze 1993.

P. Brenni, Gli strumenti di fisica dell’I-stituto Tecnico Toscano. Ottica, Giun-ti, Firenze, 1995.

G. L’E. Turner, The Practice of Scien-ce in the Nineteenth Century Teachingand Research Apparatus in the TeylerMuseum, Teyler Museum, Haarlem1996.

P. Brenni, Gli strumenti di fisica dell’I-stituto Tecnico Toscano. Elettricità eMagnetismo, Le Lettere, Firenze 2000.

L’acustica e i suoi strumenti le collezionidell’Istituto Tecnico Toscano, a cura diA. Giatti e M. Miniati, Giunti, Firen-ze 2001.

Le stanze della scienza. Le collezioni del-l’Istituto Tecnico Toscano a Firenze, acura di Anna Giatti e Stefania Lotti,Provincia di Firenze, Firenze 2006.

99

Alvergniat 23, 60Amici Giovanni Battista 26Amici Vincenzo 26Ampère André Marie 74, 76Archimedes Syracusanus 54Aristoteles 57Arsonval Arsène d’ 81Atwood George 27, 50, 51Bartoli Adolfo 13Bazzi Eugenio 13, 54Beckmann Ernst Otto 63Bell Alexander Graham 85Bohnenberger Johann Gottlieb

Friedrich von 53Boltzmann Ludwig 62Borchardt 73Bourdon Eugène 33Branly Édouard 82Braun Ferdinand 30, 88, 93Breguet 86Bunsen Robert Wilhelm Eberhard 11Cambridge Scientific Instruments 25Carnot Nicolas Léonard Sadi 61, 62Carpentier Jules 23Carré Edmond 64Chevreul Michel Eugène 13Chladni Ernst 45, 48

Clapeyron Émile 62Clarke Edward Marmaduke 77Clausius Rudolf Julius Emmanuel 62Cooke Willliam 84Corridi Filippo 4-6, 8, 10Coulomb Charles Augustin 52, 70, 73Crookes William 30, 90, 92Dalton John 61De Eccher Dall’Eco Alberto 25Del Beccaro Tommaso 13Deleuil 22, 51, 52, 55, 65, 67, 70, 73, 77,

80, 81Deprez Marcel 81Descartes René 54Despretz César Mansuète 64Donnan Frederick George 42Duboscq Jules 23, 41-44Ducretetet Eugène 23Dulong Pierre 61Dumas Jean Baptiste 64Edison Thomas Alva 49, 84Elliott Brothers 25, 82Erone d’Alessandria 54Faggioli Fernando 28Faraday Michael 74, 76Fahrenheit Daniel Gabriel 66Fastré 23

Indice dei nomi

In corsivo sono indicati i costruttori o le ditte che producevano strumenti scientifici.

100il gabinetto di fisica dell’istituto tecnico di firenze

Ferdinand Ernecke 24Ferraris Galileo 85Foucault Jean Bernard Léon 50, 52, 53Fourier Jean Baptiste Joseph 61Franklin Benjamin 69Franz Schmidt & Haensch 24Fraunhofer Joseph von 40Frémy Edmond 13Fresnel Augustin Jean 40Frick Joseph 52Fritz Köhler 42Froment Gustave 77Fuess 24, 42Galilei Galileo 7Gay Lussac Louis Joseph 61Geissler Heinrich 25, 58, 90, 91, 92Gentile Giovanni 7Giatti Anna 29Goetze 63Golaz 23Gori Galgano 3Govi Gilberto 13Gray Elisha 85Guericke Otto von 57, 58Guglielmini Domenico 38Gülcher R.J. 76Haldat Charles Nicolas 55Hans Heele 42Hartmann & Braun 24, 83Helmholtz Hermann Ludwig

Ferdinand von 45, 46, 48Hertz Heinrich Rudolph 75, 78Hipp Mattäus 87Holden William 81Holtz Wilhelm Theodor 73Huygens Christiaan 40Jamin Jules Célestin 41Joule James Prescott 61, 65

Laurent Léon 42Leitz 24Leopoldo II, granduca di Toscana 4, 6, 8Lerebours & Secretan 43Leybold’s Nachfolger 24Lissajous Jules Antoine 45, 48Lüttig C. 63Mach Ernst 49Magnus Gustav 13Marconi Guglielmo 85, 89Marloye Albert 22, 47Max Kohl 24, 49, 52, 65Max Wolz 24Maxwell James Clerk 40, 62, 75Melloni Macedonio 62, 65Meucci Antonio 85Mohr Karl Friedrich 55Morse Samuel Finley Breese 84-86Nicholson William 56Øersted Hans Christian 74Officina dell’Istituto Tecnico 25, 26, 36,

38, 48, 91Officina Galileo 27Ohm Georg Simon 74Pacinotti Antonio 84Pascal Blaise 54Petit Alexis 61Pierucci Mariano 27, 51, 82Plücker Julius 92Quare Daniel 14, 58Ramsden Jesse 14, 15Réaumur René Antoine Ferchault de 66Redtenbacher Ferdinand Jacob 22, 31Regnault Henri Victor 61Régnier Edme 33Reichenbach Georg Friedrich von 36, 37Reuleaux Franz 31Righi Augusto 88

Röntgen Wilhelm Conrad 90Ruhmkorff Heinrich 23, 74, 76, 77Salleron 22, 23, 33, 34, 37-39, 56, 59, 63,

81Salvemini Gaetano 7Santarelli Giorgio 25, 64, 81Saussure Horace Bénédict de 67Savart Felix 45, 47Schroeder 22, 32-34, 37Schumann Victor 12Seebeck Thomas Johann 76Sénarmont Henri Hureau de 41Siemens Werner von 84Siemens & Halske 24Soleil 23Sprengel Hermann von 58, 60Stevin Simon 54Strutt John William, Lord Rayleigh 45Targioni Tozzetti Antonio 3Taylor William 86Tesla Nikola 23, 75, 78, 85

The Gutta Percha Company 75Thompson Benjamin, conte Rumford 61Thompson Joseph John 90Thomson William, Lord Kelvin 62Torricelli Evangelista 57Turchini Lorenzo 26Turchini Raffaello 26Turchini Guido 26Tyndall John 45Van de Graaff Robert 70Villari Emilio 13Volta Alessandro 70, 74, 79Watkins & Hill 86Watt James 32, 34Weston Electrical Instrument 83Westphal 55Wheatstone Charles 44, 79, 82, 84, 85,

87Woltman Reinhard 39Young Thomas 40Zeiss 24

101indice dei nomi

Presentazionivii di Michele Gremigniix di Claudio Martinixi di Cristina Acidini

xiii di Guido Gori

Il Gabinetto di Fisicadell’Istituto Tecnico Toscano

3 L’Istituto Tecnico Toscano9 Il Gabinetto di Fisica

21 I costruttori di strumenti

Guida alla visita31 • Meccanica applicata36 • Idraulica40 • Ottica45 • Acustica50 • Meccanica fisica54 • Idrostatica57 • Pneumatica61 • Termologia66 • Meteorologia69 • Elettrostatica74 • Elettrodinamica ed elettromagnetismo79 • Misure elettriche84 • Applicazioni dell’elettricità90 • Tubi a scarica, tubi di Geissler, di Crookes e

tubi a raggi X

Apparati 97 Bibliografia essenziale99 Indice dei nomi

Indice

Finito di stampare in Firenzepresso la tipografia editrice Polistampa

Ottobre 2009

Museo first guida gabinetto fisica

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