Specchio

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Uno specchio è una superficie riflettente sufficientemente lucida da permettere la riflessione di immagini. Il tipo più noto è lo specchio piano, di uso quotidiano, ma specchi sono usati in molte applicazioni e diverse forme.

Un vaso e la sua immagine riflessa nello specchio.

Caratteristiche ottiche[modifica | modifica wikitesto]

Considerazioni generali[modifica | modifica wikitesto]

L'immagine vista attraverso uno specchio è detta virtuale, in quanto sembra provenire da una direzione diversa rispetto all'oggetto e non può essere proiettata su uno schermo.

In uno specchio piano un fascio di raggi luminosi paralleli viene deviato ma si mantiene il parallelismo dei raggi. Ciascun raggio che colpisce lo specchio viene riflesso di un angolo identico a quello di incidenza. per esempio se un raggio giunge con una angolazione di 30° rispetto alla verticale del punto di incidenza, esce con un angolo di 30° dalla parte opposta alla verticale.

Oltre allo specchio piano esistono specchi parabolici concavi, in cui un fascio di raggi luminosi parallelo all'asse di simmetria subisce una riflessione che manda tutti i raggi in un punto dell'asse detto fuoco.

Esistono poi specchi sferici convessi, in cui i raggi luminosi paralleli vengono fatti divergere, con un punto di intersezione apparente all'interno della sfera. Guardando in questi specchi si vede all'interno della sfera una riproduzione in miniatura del mondo circostante.
Si noti che gli specchi sferici, sia concavi che convessi, non hanno un punto focale ben definito, ma soffrono del problema noto come aberrazione sferica.

Inversione destra-sinistra[modifica | modifica wikitesto]

Funzionamento dello specchio: 1.Oggetto osservato
2.Raggi di luce
3.Superficie riflettente
4.Osservatore
5.Immagine virtuale

Contrariamente a quanto creduto comunemente, lo specchio non capovolge le immagini da destra a sinistra e viceversa, ma tra fronte e retro. I raggi di luce riflessi sono capovolti nella loro direzione ma il loro moto verso destra o sinistra oppure verso l'alto o il basso rimane inalterato.

Il motivo per cui percepiamo l'inversione destra-sinistra è che l'immagine virtuale essendo un enantiomero dell'immagine reale differisce da essa per l'inversione di uno qualsiasi degli assi. Anche se nel caso particolare dello specchio l'asse invertito è quello fronte-retro la nostra struttura fisica grossolanamente simmetrica rispetto all'asse destra-sinistra ci porta ad associare l'inversione all'asse sbagliato.

È possibile uscire dall'illusione, rompendo la grossolana simmetria destra-sinistra, tenendo due oggetti diversi nelle mani destra e sinistra, ad esempio un cubo nella destra e una sfera nella sinistra; ora, mettendosi davanti a uno specchio apparirà chiaro come gli assi cubo-sfera e piedi-testa non vengano variati dalla riflessione, e come sia l'asse fronte-retro a essere invertito.

È facile anche confutare la vecchia, ma sbagliata, argomentazione secondo la quale l'inversione sinistra-destra sia dovuta all'allineamento orizzontale degli occhi. Basta porsi davanti a uno specchio con un occhio chiuso per scoprire come il numero e la posizione degli occhi sia ininfluente. Inoltre, secondo questa argomentazione errata, distendendosi davanti a uno specchio sufficientemente ampio si dovrebbe invertire l'alto con il basso, ma è facile verificare che questo non accade.

Si può cercare ulteriore conferma in uno specchio che inverta alto con basso, essendo montato sul soffitto o sul pavimento.

Ironicamente, la posizione dei nostri occhi non ci permette in alcun caso di utilizzare uno specchio che inverta realmente destra e sinistra; questo è invece possibile per i bovini (ad esempio le mucche), e molti altri mammiferi erbivori e uccelli non predatori, che hanno gli occhi posti ai lati della testa.

Storia e fabbricazione[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi vetro.

I primi specchi realizzati nell'antichità erano semplici lastre di metallo, spesso argento, rame o bronzo, perfettamente lucidate.

Nel XIV secolo a Venezia si producevano specchi unendo una lastra di cristallo lucidato con fogli di stagno e mercurio: i sottili strati di stagno venivano uniti al vetro tramite un bagno di mercurio ed esercitando pressione; tale processo era costoso e complesso, rendendo lo specchio un prodotto di lusso.

Nella seconda metà del XIX secolo il costo degli specchi è radicalmente calato grazie ad un nuovo processo di produzione, l'argentatura: tramite una soluzione di nitrato di argento, ammoniaca ed acido tartarico, al vetro si fissano minutissime particelle di argento, che veniva successivamente ricoperto da gommalacca[1].

Oggi gli specchi consistono in una lastra di vetro su cui è deposto un sottile strato di argento o alluminio, fissato al vetro per elettrolisi. Lo strato metallico è deposto sul lato opposto a quello riflettente ed è ricoperto da una vernice a scopo protettivo. In questo modo il delicato rivestimento è protetto dal vetro stesso, ma si ha una seconda riflessione minore causata dalla superficie frontale del vetro. Questo tipo di specchi riflette circa l'80% della luce incidente.

Impieghi e tipi[modifica | modifica wikitesto]

Per specchiarsi[modifica | modifica wikitesto]

Comune specchio da trucco ingrandente.

L'utilizzo più intuitivo dello specchio è per specchiarsi, ovvero vedere l'immagine del proprio corpo, il proprio aspetto. Prima dell'invenzione dello specchio l'unico modo di conoscere la propria immagine era di guardarsi riflesso in acqua stagnante.

Autoriconoscimento[modifica | modifica wikitesto]

Riconoscere come se stessi l'immagine di sé riflessa in uno specchio è una capacità che posseggono solo alcune specie biologiche, tra cui l'uomo, alcuni altri mammiferi[2] (grandi scimmie antropomorfe[3], delfini, elefanti) e alcuni uccelli (gazza ladra[4][5]).

Questa capacità si sviluppa nell'uomo tra i 15 e i 24 mesi di età, mentre per le altre specie il periodo di sviluppo di tale capacità può essere differente (nelle scimmie antropomorfe essa viene sviluppata in età adulta[2]).

Secondo gli studi di Jacques Lacan, lo specchio è il primo elemento che aiuta il bambino nella formazione dell'Io. Prima dei sei mesi il bambino, posto di fronte allo specchio, non si identifica con il riflesso, pensa che sia un altro. Tra i sei ed i diciotto mesi, nel periodo definito fase dello specchio, il bambino elabora un abbozzo dell'Io, fino a identificare l'altro (ovvero ciò che vede nello specchio) come propria immagine.

Cosmesi[modifica | modifica wikitesto]

Lo specchio inoltre è uno strumento e un simbolo fondamentale per la cosmesi e la cura dell'aspetto esterno del corpo, in particolare del viso. Esistono vari formati di specchio per cosmesi, tra cui principalmente si distinguono due categorie: specchio da bagno e specchio portatile (lo specchietto da borsa, spesso utilizzato all'esterno per aggiustare o controllare lo stato del trucco).

Negli strumenti ottici[modifica | modifica wikitesto]

In entrambe le immagini l'oggetto è a contatto con il vetro. Si noti la differenza di riflessione tra uno specchio normale (a sinistra) ed uno alluminato. Nel secondo caso, non vi è lo spazio tra l'oggetto e la sua immagine riflessa, corrispondente allo spessore del vetro.

Nei telescopi e altri strumenti sofisticati sono impiegati specchi ad alluminatura frontale, in cui cioè lo strato metallico è applicato dal lato riflettente del vetro. Questo elimina le doppie riflessioni e aumenta al 90-95% la proporzione di luce riflessa (a specchio nuovo), ma nello stesso tempo impone attenzioni nel maneggiare il delicato oggetto. A volte è impiegato l'argento ma più spesso l'alluminio, che riflette meglio a lunghezze d'onda minori, applicati in camere a vuoto. Spesso viene deposto anche uno strato protettivo sopra quello riflettente per prevenirne l'ossidazione e la corrosione. Il rivestimento necessita di essere rifatto periodicamente per mantenere elevate prestazioni, per questo gli osservatori astronomici dispongono a volte di laboratori di alluminatura. La riflettività di uno specchio è misurata con il riflettometro, ed è funzione della lunghezza d'onda impiegata e dal metallo. A volte si parla a questo proposito di specchi caldi o freddi. Lo specchio freddo riflette la luce visibile mentre è trasparente ai raggi infrarossi, mentre lo specchio caldo fa esattamente il contrario, riflettendo i raggi infrarossi. Nelle lampade alogene di tipo dicroico uno specchio riflettore freddo riflette la luce visibile in un fascio utile, mentre i raggi infrarossi inutili attraversano il riflettore e si disperdono sul retro della lampada.

Per applicazioni scientifiche particolari, per esempio nei laser, sono spesso usati specchi dielettrici, in cui sul vetro o più spesso altri materiali, è depositato uno strato di materiale dielettrico. selezionando opportunamente il materiale ed il suo spessore, si può predeterminare lo spettro luminoso riflesso e la riflettività. I migliori specchi di questo tipo arrivano a riflettere il 99,999% della luce incidente (in una gamma limitata di lunghezze d'onda).

Per aumentare la visibilità e la sicurezza[modifica | modifica wikitesto]

In tutti gli automezzi è presente uno o più specchi retrovisori, per permettere al guidatore di vedere i veicoli che lo seguono. Esistono anche occhiali da sole con piccoli specchi retrovisori installati ai lati.

Specchi convessi sono collocati in posizioni con scarsa visibilità (incroci, parcheggi) per consentire la visione degli altri automezzi. Lo stesso tipo di specchi è usato nei magazzini e negozi per sorvegliare aree più ampie, anche come ausilio per le telecamere a circuito chiuso.

Un sistema costituito da due specchi consente di guardare una scena senza esporsi direttamente. lo strumento così costituito, usato nei sommergibili e carri armati è il periscopio.

Gli specchi semiriflettenti[modifica | modifica wikitesto]

Gli specchi semiriflettenti o semitrasparenti (o anche specchi semi o parzialmente argentati) sono così chiamati perché riflettono circa la metà della luce incidente, lasciando trasparire la restante. Sono realizzati deponendo sul vetro uno strato metallico spesso solamente poche decine di atomi. La trasmissione avviene in entrambi i sensi, per cui è necessario che il lato non riflettente sia rivolto verso una stanza buia perché lo specchio appaia come un normale specchio riflettente dall'altro lato. Una persona dal lato illuminato può specchiarsi e non vede dall'altro lato, mentre dalla stanza oscurata è possibile vedere nella prima stanza. È usato quindi dalla polizia per osservare nascostamente i sospetti o nei negozi per controllare i clienti.

Lo stesso specchio è usato in alcuni strumenti scientifici, dove è chiamato specchio semiargentato, per dividere in due un fascio luminoso. È usato in particolare nell'interferometro.

Con funzione artistica e decorativa[modifica | modifica wikitesto]

Sugli alberi di Natale si usa collocare come decorazione sfere di vetro o altro materiale metallizzato, che agiscono come specchi sferici.

Specchi piani curvati in vario modo sono usati per distorcere grottescamente le immagini e divertire il pubblico nei parchi di divertimento.

Per inviare segnali[modifica | modifica wikitesto]

Eliografo tedesco esposto al Museo della Comunicazione di Francoforte.

Utilizzando uno specchio è possibile riflettere la luce solare per inviare segnali luminosi su lunghe distanze, anche 60 km nelle giornate serene. La tecnica era usata da tribù di nativi americani e diversi eserciti utilizzando uno strumento chiamato eliografo.

Nello Shintoismo[modifica | modifica wikitesto]

Lo specchio è il simbolo più comune nello shintoismo, in un santuario può divenire un oggetto di culto.

Ha una luce pura[Uno specchio ha una luce?] che riflette ogni cosa come appare. Esso simboleggia la mente senza macchia dei kami e allo stesso tempo è considerato l'incarnazione simbolica della fede dell'adorante nei confronti del kami.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Ivan Tognarini, Angelo Nesti, Archeologia industriale - L'oggetto, i metodi, le figure professionali, Carocci, Roma, 2006, ISBN 88-430-2653-4, pag. 121
  2. ^ a b Gibboni e parenti non si riconoscono allo specchio su pikaia.eu
  3. ^ The evolution of primate visual self-recognition: evidence of absence in lesser apes su royalsocietypublishing.org
  4. ^ Anche gli uccelli si riconoscono allo specchio su pikaia.eu
  5. ^ Mirror-Induced Behavior in the Magpie (Pica pica): Evidence of Self-Recognition su plosbiology.org

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

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