Perosino Su di un telegrafo

Dott. Carlo Mario PEROSINO,
"Su d'un telefotografo ad un solo filo",

Atti della R. Accademia delle scienze
di Torino, Vol. XIV, disp. 4.a (Marzo 1879), Torino.

Notice

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Il calore, l'elettricità ed il magnetismo, agendo su alcuni corpi, possono modificarne le proprietà magnetiche, termiche ed elettriche. Ne sono prova i fenomeni dell'elettro-magnetismo e della termo-elettricità, ai quali se ne potrebbero aggiungere altri parecchi: p. es. le variazioni osservate da GAUGAIN, provate dal magnetisino d'una sbarra d'acciaio al variare della temperatura di questa; il fatto, osservato da URBANITSKY e REITLINGER, che un tubo di GEISSLER perfettamente vuoto d'aria, si da intercettare la corrente d'un rocchetto di RUHMKORFF capace di dare una scintilla di un centimetro, si lascia attraversare dalla stessa corrento se le si pone fra i poli di un'elettro-calamita, ecc.

Analoghe modificazioni delle proprietà ottiche ed elettriche d'un corpo possono venir prodotte dalla elettricità o dalla luce. Per tacer di molte altre, basterà accennare, come esempio delle prime, le modificazioni che avvengono nelle proprietà ottiche del vetro, del quarzo e dell'ambra sottoposti alla polarizzazione elettrica : il Dott. G. KERR dimostrà che il vetro ed il quarzo, in tali condizioni, acquistano le stesse proprietà ottiche che se fossero compressi secondo le linee di forza, ossia agiscono sulla luce come cristalli uniassi negativi coll'asse parallelo aile linee di forza: invece l'ambra si comporta come se fosse stirata parallelamente alle, linee stesse, cioè agisce come un cristallo uniasse positivo coll'asso parallelo alle linee medesime.

Quanto alle modificazioni che la luce è capace di produrre nelle proprietà elettriche di alcuni corpi, ricorderemo come già fin dal 1839 BECQUERELfacesse conoscere l'azione elettromotrice prodotta dall'illuminazione di lamine metalliche immerse in liquidi ; e come le sperienze di GROWE, di PACINOTTI e di HANKEL venissero a confermare e ad estendere i risultati da lui ottenuti.

ADAMS verificò che la resistenza opposta al passaggio della corrente da una piccola asta di tellurio era di molto accresciuta quando l'asta si trovava di fronte ad una fiamina di lucilina distante mezzo metro, e che essa scemava quando la radiazione si concentrava sull'asta mediante una lente cilindrica : la sensibilità poi era maggiore quando il tellurio si era prima tenuto lungamente nell'oscurità. MAY trovò clhe un pezzo di selenio cristallizzato offriva minor resistenza al passaggio della corrente elettrica quando era il luminato, che non quando era nell'oscurità il Conte DI' ROSSE, ADAMS, FORSSMANN, W.SIEMENS, HANSEMANNsi occuparono a lungo di questo fatto. Secondo il Conte DI ROSSE, il fenomeno dipenderebbe unicamente dalla luce : A. L. FORSSMANN, constatato il fatto, conchiude che le radiazioni attive sono d'un altro ordine, o forsanco d'una aitra specie, che le radiazioni luminose. Secondo le sue osservazioni, il cloruro di rame, i vetri verdi e l'indaco, interposti sui caminino dei raggi luminosi, ne arrestano completamente l'azione sui selenio ; una'soluzione verde-chiara di nichelio ha un effetto molto meno energico: finalmente la conducibilità acquistata dal selenio sotto l'azione dei raggi luminosi aumenta un pochino interponendo sui cammino di questi una soluzione di permanganato nell'acqua o di selenio nell'acido solforico. WERNER SIEMENS nel 1876 constató pur egli il fenomeno, mostrando come il selenio sia più sensibile quando sia riscaldato ad una temperatura abbastanza elevata e poi lasciato raffreddare a rilento. L'apparecchio da lui adoperato consiste in due spirali piane di filo di platino comprese fra due lamine parallele di mica e disposte in guisa che i due fili di platino corrano paralleli senza toccarsi mai, di cui le estremità centrali sono saldate, mediante una goccia di selenio fuso, ed i capi liberi sporgono fuori fra le due lamine senza toccarsi : di modo che, inserendo l'apparecchio, mediante questi capi liberi, in un circuito voltaico munito di un galvanometro, la corrente non puó passare dall'una all'altra spirale che attraversando la goccia di selenio : onde la deviazione dell'ago del galvanometro serà tanto miggiore quanto maggiore è la conducibilità del selenio stesso. Operando com tale apparecchio, egli trovó che il selenio, lino ad 80 gradi, si mostra coibente tanto esposto alla luce quanto nell'oscurità : scaldato a 100° e lasciato raffreddare lentamente e poscia introdotto nel circuito, produce una leggiera deviazione dell'ago magnetico quando è esposto alla luce e punto quando non è; scaldato a 210°, presso il suo punto di fusione, lasciato raffreddare a rilento e poi introdolto nel circuito, produce una debole deviazione dell'ago quando è allo scuro ed una forte quando è illuminato. In questo caso, le deviazioni dell'ago galvanometrico ottenute con una stessa corrente secondoché il selenio è allo scuro, o esposto alla luce diffusa, o a quella d'una lampada, o alla luce solare directa, stanno fra loro come 1 : 3, 4 : 5, 6 : 14, 7 ; ossia, nette condizioni in cui operava SIEMENS, le resistenze opposte dal selenio ai passaggio della corrente equivalevano rispettivamente a 10070000 ohms, 2930000 ohms ,1790000 ohms, 680000 ohms.

Secondo gli studi di SIEMENS, i raggi dello spettro che hanno maggior effetto su questa modificazione della conduttività elettrica del selenio sono tra il rosso ed il ranciato (il che è confermato dalle esperienze suaccennate e posteriori di FORSSMANN), mentre i ragori di estrema rifrangibilità producono in questo caso un effetto sensibilmente nullo.

Gli è appunto fondandosi su tali modificazioni della resistenza ellettrica del selenio cosi sensibilizzato prodotte dalla luce che SIEMENS costrusse il suo Fotometro al selenio ed il suo Occhio selenico.

Il Dott. BERNSTEIN credette poter affermare elle analoglie modificazioni avvenivano pure nel tellurio, nel platino, nell'oro nell'argento ; ma, per mezzo di apparecchi molto più sensibili di quelli adoperati da lui, SIEMENSed HANSEMANN non giunsero a trovare alcuna differenza fra la conduttività elettrica di questi corpi quando sono esposti alla luce o allo scuro, rnalgrado che, per aumentare quanto più si poteva l'influenza dell'illuminazione, SIEMENS abbia sperimentato su pellicole d'oro trasparenti.

Dai fatti accennati SIEMENS è tratto a conchiudere che la causa di questa particolarità del selenio si debba ricercare nette sue proprietà intime : egli attribuisce alla luce un'azione analoga a quella del calore che trasforma il selenio ordinario in selenio amorfo o metallico, la cui resistenza elettrica cresce colla temperatura, ma che é molto miglior conduttore che non sia il selenio ordinario o cristallino ; ed ammette che, per la luce come pel calore, esso ritorni alto stato stabile o cristallino appena cessi d'agire la causa che lo aveva modificato.

La diminuzione della resistenza elettrica del selenio, riscaldato a 210° e poi lasciato raffreddare lentamente, quando viene illuminato, mi ha suggerito l'idea d'un Telelettroscopio o Telefotografo che dir si voglia, cioè, come indica il nome, d'un apparecchio destinato a produrre a distanza le immagini degli oggetti che gli si affacciano: apparecchio la cui costruzione esigerebbe assai cure e spese, e forse non potrebbe compiersi qui da noi: onde io mi limiito a svolgerne il concetto, colla speranza che altri si occupi di metterio in esecuzione.

L'apparecchio, come io l'ho imaginato, consta di due parti distinie: il tresmettitore ed il ricevitore.

Il trasmettitore risulta d'un'ottima camera oscura, il cui fondo è costituito da una lamina metallica isolata, della quale la faccia anteriore (rivolta verso l'obbiettivo) è coperta d'un sottile strato di selenio, mentre la posteriore comunica col filo di linea. Al di sopra di questa lamina, comunicante colla camera oscura, vi é una cassetta opaca ed annerita ali'interno, di altezza maggiore che quella della camera, e che sporge un po'dai due lati di questa : nella quale un movimento d'orologeria (analogo a quello del pantelegrafo MEYER e, come quello, mosso da un peso e regolato da un pendolo conico a due sfere) fa muovere alternativamente un carretto ; questo inoltre ad ogni escursione, ad ogni va o viene, si abbassa di 1/5 millimetro, siccché ogni suo punto percorre successivaniente tante rette orizzontali distanti fra loro 1/5 di min. Tal moto del carretto può ottenersi con molte disposizioni diverse, una delle quali è questa. Il movimento d'orologeria imprime un moto allernativo rettilineo ad un telaio scorrevole lungo due guide fissate alla parete posteriore della cassetta. Il telaio porta, un po'in avanti, due traverse nei cui occhi è imperniata una vite precisissima del passo di 4 mm., sicché essa possa girare intorno al proprio asse senza scorrere su nè giù : la testa della vite porta al contorno 20 denti obliqui. Alle pareti laterali della cassetta, sul prolungamento del diametro di questa testa parallelo alle guide, sono fissati due incastri o nottolini ; ogniqualvolta il telaio giunge al line d'una sua escursione, uno di essi incastra fra i denti della testa, e, agendo come un'ancora, ne fa scappare un dente, obbligando cosi la vite a fare (in verso opposto a quello delle sfere d'un orologio) 1/20 di giro. Un carretto metallico fisso alla madrevite può scorrere lungo le guide verticali del telaio : onde esso va e viene con questo, e dippiù ad ogni escursione del telaio, facendo la vite 1/20 di giro, si abbassa di 1/20 del suo passo, cioè d'1/5 di mm.: onde ogni suo pulito percorre alternativaniente tante rette orizzontali distanti fra di loro 1/4 di mm.

Il carretto porta uno stilo ricurvo e terininante in una finissima punta di platino che lambisce la lamina seleniata e che, quando il carretto si innove, striscia su di essa : lo stilo comunica con un polo d'una pila (p. es. col polo positivo) di cui l'altro polo comunica colla terra. Questo si può ottenere facilmente in mille guise, p. es. facendo la faccia posteriore della cassetta di sostanza isolante, facendo pure isolante la parte del telaio connessa coll'asta, e conduttrice una delle guide orizzontali, p. es., la superiore, la quale comunichi col polo positivo della pila, colla vite, col carretto e collo stilo.

Il ricevitore poi, analogo al trasmettitore, consta di una lamina metallica isolata dalla terra e comunicante col filo di linea, della quale una faccia è coperta di carta uguale, a quella usata nel Telegrafo di BAIN e in quello di CASELLI, cioè impregnata di cianuro giallo di ferro e di potassio; su questa carta scorre, toccandola sempre, la punta di platino di uno stilo portato da un carretto uguale a quello del trasmettitore e comunicante col suolo, mosso pur esso da un movimento d'orologeria identico al movimento di questo e sincrono con esso sicchè anche la punta di questo stilo percorre sulla carta, nello stesso tempo di quella dello stilo del trasmettitore e per lo stesso verso che quella, altrettante rette distanti pure fra loro '/4 di mm., e in ogni istante occupa sulla carta preparata posizioni identiche a quelle occupate nello stesso istante dalla punta dello stillo del trasinettitore sulla lamina seleniata.

Ciò posto, resa sensibile come s'è detto questa lamina, portati i due carretti del trasmettitore e del ricevitore al sommo delle viti rispettive, ed i telai da una stessa parte delle guide orizzontali lungo cui scorrono, e regolati i due movimenti d'orologeria in guisa che i carretti si muovano sincronamente (in modo analogo a quello usato per regolare i movimenti stessi nel pantelegrafo MEYER), poniamo un oggetto luminoso o fortemente illuminato davanti alla camera oscura, e, messa questa a fuoco sicchè ne risulti un'immagine dell'oggetto netta sulla lamina seleniata, mettiamo in moto allo stesso istante i due apparecchi d'orologeria, epperò i due carretti del trasmettitore e del ricevitore. Finchè la punta dello stilo del primo scorre su punti del selenio non illuminati, epperò non conduttori, la corrente non passa nel filo di linea e lo stilo del ricevitore non traccia alcun segno sulla carta preparata. Invece, quando quella viene a passare su parti del selenio illuminate, la corrente passa nel filo di linea per tutto il tempo in cui essa scorre su quesyo, e lo stilo del ricevitore traccia sulla carta le posizioni perfettamente identiche che esso ha occupato nel tempo stesso. Avremo per tal guisa sulla carta del ricevitore un'immagine negativa dell'oggetto allacciato al trasmettitore, tracciata in tratti azzurri paralleli e distanti fra loro 1/5 di mm, e di ugual grandezza che quella prodotta dalla camera oscura sulla lamina seleniata.

III

Varie altre disposizioni si potrebbero ancora adottare sia pel trasmettitore sia pel ricevitore. Cosi questo potrebbe essere formato d'un cilindro metailico isolato dalla terra e comunicante col filo di linea, ricoperto di carta preparata, la cui superficie onvessa girasse di 1/5 di mm. ad ogni escursione dello stilo comunicante col suolo, elle si muovesse, sincronamenle a quello del trasmettitore, alternativamente lungo una retta parallela alle generatrici del cilindro: sicché la sua punta dovesse percorrere successivamente tante di queste generatrici distanti 1/5di mm. l'una dall'altra.

Cosi ancora, esso potrebbe risultare, d'un quarto di cilindro isolato da terra e cowunicante col filo di linea, di cui la superficie convessa fosse rivestita d'un foglio di carta preparata, e che oscillasse intorno ai suo asse, impiegando a fare un'oscillazione semplice lo stesso tempo che lo stilo del trasmettitore impiega a fare un'escursione, e sincrono con esso, mentre, ad ogni ua oscillazione semplice, lo stilo si spostasse, parallelamente alle generatrici, di 1/5 di mm.: sicché esso percorresse sulla carta tanti quadranti paralleli alle basi del cilindro e distanti l'un dall'altro 1/5 di mm.

Ancora si potrebbe far si che tanto lo stilo del trasmettitore quanto quello del ricevitore percorresse, sincronamente, quello sulla lamina seleniata e questo sulla carta preparata, uria spirale di cui le spire distassero fra loro di 1/5 di mm.

Quanto al trasmettitore, gli si può dare una disposizione che permetta di ottenere sulla carta l'imagine positiva dell'oggetto affacciatogli. Questa. disposizione, analoga a quella del mittente del pantelegrapho MEYER, consiste nel munire il carretto, oftreché dello stilo, ancora d'un pennello di fili di platinio che scorra sempre sur una lamina metallica isolata da terra e comunicante colla lamina seieniata, e nel far comunicare lo stilo continuamente colla terra, mentre il pennello, isolato dallo stilo, comunica sempre col polo positivo della pila, di cui il polo negativo è sempre a terra. Finché lo stilo scorre su punti del selenio non illuminati, la corrente è lanciata nel filo di linea e lo stilo del ricevitore se- gna sulla carta preparata le posizioni identiche elle esso occupa nello stesso tempo. Invece. quando lo stilo del trasmettitore percorre porzioni illuminate del selenio, la corrente che giunge dal pennello si trova chiusa da questo, dalla lamina seleniata e dalla stilo che la trasmette alla terra : la corrente segue allora quasi totalmente questo breve circuito, e nel filo di linca non giunge che una corrente devivata abbastanza debole per non produrre effetto sui ricevitore, lo stilo del quale lascia bianchi i punti della carta che ha toccalo in questo tempo. Ben inteso che per questo bisogna che la linea presenti resistenze superiori a quella del selenio illuminato ed inferiori a quella del selenio oscuro.

Allo stesso risultato si giungerebbe ancora facendo comunicare la lamina seleniata col suolo, ed il carretto, il pennello e lo stilo col polo positivo della pila, il cui polo negativo è sempre a terra, mentre la lamina metallica su cui scorie il pennello, isolata dalla lamina seleniata, comunica col filo di linea. Finché lo stilo scorre su punti del selenio non illuminati, la corrente passa dal pennello nel filo di linea e lo stilo del ricevitore segna sulla cana ie posizioni che esso lia occupato in questo tempo : quando invece la punta dello stilo scorre su porzioni del selenio illuminate, ep pero conductrici, la corrente, trasmessa dallo stilo, si scarica quasi totalmente nel suolo attraverso alla lamina seleniata, e lo stilo del ricevitore lascia bianchi i punti della carta su cui è passato in questo tempo.

Finalmente, adottando uno di questi due ultimi trasmettitori, si può ancora ottenere un'immagine positiva dell'oggeto affacciatogli segnata ad inchiostro come i dispacci del pantelegrafo MEYER. Basta perciò sostituire al cilindro del ricevitore di questo un quarto di cilindro la cui superficie convessa porti, corne quello, un rilievo elicoidale regolare, che sarà 1/4 di spira, cui il movimento d'orologeria faccia oscillare intorno al suo asse sicché impieghi a fare un'oscillazione semplice un tempo uguale a quello impiegato dallo stilo del trasmettitore a fare un'escursione, e che si muova sincronaniente a questo ; e fare che la carta non iscorra, come nel ricevitore di MEYER, uniformemente sui telaio, ma avanzi saltuariamente di 1/4, di mm. ad ogni oscillazione semplice del quarto di cilindro. Allora, finché lo stilo del trasmettitore scorre su punti del selenio non illuminati, la corrente che passa nel filo di linea fa che lo spigolo del rilievo elicoidale del ricevitore segni ad inchiostro tutti i punti in cui ha toccato la carta, situati identicamente a quelli che nello stesso tempo lo stilo ha percorso sulla lamina seleniata : invece quando esso viene a scorrere su punti illuminati, la corrente non passa più nel filo di linea, e la carta, non più a contatto collo spigolo stesso, rimane bianca nei punti corrispondenti ai punti illuminati del selenio.

Abbozzata cosi l'idea dell'apparecchio, mi auguro che alcuno voglia occuparsi della sua costruzione: in questo caso, fatte le opportune esperienze, mi riprometto di potere in un'altra Memoria esporre i risultati delle medesime.