U N A S O L U Z I O N E D E L P R O B L E M A D E L L E R E G I S T R A Z I O N I M E C C A N I C H E ENRICO M E D I Il p r o b l e m a di dover s o s t i t u i r e l e r e g i s t r a z i o n i f o t o g r a f i c h e , con r e g i s t r a z i o n i di t i p o m e c c a n i c o è stato a f f r o n t a t o e risolto con v a r i m e t o d i ( g a l v a n o m e t r i r e g i s t r a t o r i p e r p u n t i , cellule f o t o e l e t t r i c h e ecc.). Q u i si e s p o n e b r e v e m e n t e u n artificio s p e r i m e n t a l e c h e , p e n s o , possa p o r t a r e n o t e v o l i v a n t a g g i e risolvere in m a n i e r a e l e g a n t e e pra- tica il p r o b l e m a p r o p o s t o . Bisogna t e n e r e p r e s e n t e a tale fine a l c u n e c o n d i z i o n i , alle q u a l i d e v e s o d d i s f a r e il dispositivo, p e r e s e m p i o : la sicurezza del f u n z i o - n a m e n t o , la c o n t i n u i t à a n c h e p e r o r e e p e r giorni e p e r m o l t i g i o r n i talvolta, la s e m p l i c i t à , la r a g i o n e v o l e e c o n o m i a d e l l ' i m p i a n t o e del f u n z i o n a m e n t o , l a f e d e l t à della r i p r o d u z i o n e , la p r o n t e z z a e a l c u n i a l t r i c a r a t t e r i , c h e q u i n o n è essenziale r i c o r d a r e . S o p r a t t u t t i p e r ò sta la c o n s i d e r a z i o n e c h e l'uso d e l l ' a p p a r e c c h i o r e g i s t r a t o r e n o n deve r e c a r e d i s t u r b i a l l ' a p p a r a t o f o n d a m e n t a l e , n é i m p o r r e m u t a m e n t i di esso. U n artificio m o l t o u s a t o è q u e l l o di r i c o r r e r e alle c e l l u l e foto- e l e t t r i c h e . La l u c e riflessa dallo s p e c c h i e t t o d e l l o s t r u m e n t o investe u n a m a g g i o r e o m i n o r e s u p e r f i c i e della cellula e q u i n d i q u e s t a e m e t t e u n a c o r r e n t e p r o p o r z i o n a l e o, c o m u n q u e f u n z i o n e della d e v i a z i o n e a n g o l a r e dello s p e c c h i e t t o . La c o r r e n t e di cellula ( m e d i a n t e amplifi- c a z i o n e o no) va allo s t r u m e n t o r e g i s t r a t o r e a p e n n a . U n o degli i n c o n v e n i e n t i di tali sistemi è d a t o dalla l i m i t a t e z z a della s u p e r f i c i e d e l l a cellula c h e n o n p e r m e t t e di r a c c o g l i e r e la l u c e riflessa l e cui deviazioni s i a n o n o t e v o l i ; n é è s e m p r e possibile, p e r e v i t a r e ciò, m e t t e r e la cellula t r o p p o vicina allo s t r u m e n t o . I l sistema p r o p o s t o è il s e g u e n t e : La s o r g e n t e di l u c e è costituita da u n filamento r e t t i l i n e o verti- cale, il cui fascio l u m i n o s o (secondo l e o r d i n a r i e disposizioni) i n c i d e sullo s p e c c h i e t t o dello s t r u m e n t o , a t t r a v e r s o u n a l e n t e convessa, posta n e l l e i m m e d i a t e v i c i n a n z e dello s p e c c h i e t t o stesso: il sistema o t t i c o è r e g o l a t o i n m o d o c h e l ' i m m a g i n e r e a l e del filamento l u m i n o s o ( o 502 E N R I C O M E D I della f e n d i t u r a ) c a d a sulla s u p e r f i c i e di u n o s p e c c h i o concavo, il cui c e n t r o di c u r v a t u r a si trova n e l l a posizione o c c u p a t a d a l l o s p e c c h i o dello s t r u m e n t o . La l u c e riflessa d a l l o s p e c c h i o concavo f o r m a u n a i m m a g i n e r e a l e dello s p e c c h i e t t o , localizzata sullo s p e c c h i e t t o stesso e la sua esten- sione e posizione sono i n d i p e n d e n t i d a l m o v i m e n t o e dal p u n t o di i n c i d e n z a del p e n n e l l o l u m i n o s o sullo s p e c c h i o concavo. P e r r a g i o n i di p r a t i c i t à si f a in m o d o c h e q u e s t a i m m a g i n e r e a l e dello s p e c c h i e t t o cada u n poco f u o r i dello s t r u m e n t o : il c o m p o r t a - m e n t o del sistema è c o m e s o p r a . F i g . 1 Dove si f o r m a l ' i m m a g i n e r e a l e sopra n o m i n a t a , si p o n e la cellula f o t o e l e t t r i c a . I n q u e s t e c o n d i z i o n i la s u p e r f i c i e della cellula illumi- n a t a è s e m p r e la stessa, e la e s t e n s i o n e della cellula n o n h a a l c u n a i m p o r t a n z a , p e r c h é s e m p r e , q u a l u n q u e sia lo s p o s t a m e n t o a n g o l a r e e il m o t o d e l l ' i m m a g i n e r e a l e della s o r g e n t e sullo specchio concavo, il fascio d i l u c e r i t o r n a sulla cellula. R e s t a solo da osservare che, e f f e t t i v a m e n t e , con la r o t a z i o n e , la p r o i e z i o n e o r t o g o n a l e dello s p e c c h i o d i m i n u i s c e e q u i n d i , a n c h e la sua g r a n d e z z a a p p a r e n t e . Si r i s p o n d e , c h e , p e r gli o r d i n a r i s t r u m e n t i , l e v a r i a z i o n i a n g o l a r i n o n sono tali da r e n d e r e s e n s i b i l m e n t e notevole tale p r o i e z i o n e se n o n p e r v a l o r i del secondo o r d i n e . U N A S O L U Z I O N E BEL P R O B L E M A BELLE R E G I S T R A Z I O N I M E C C A N I C H E 5 0 3 In ogni m o d o a n c h e a q u e s t o i n c o n v e n i e n t e v i e n e posto r i p a r o , c o m e è d e t t o poi. Risolto il p r i m o p u n t o r i m a n e q u e l l o f o n d a m e n t a l e : m o d u l a r e la i n t e n s i t à della luce in f u n z i o n e della p o s i z i o n e del p e n n e l l o lu- minoso. Sullo s p e c c h i o concavo è posta u n a sagoma leggera di m a t e r i a l e 11011 r i f l e t t e n t e ( c a r t a , m e t a l l o ) di f o r m a o p p o r t u n a ( s u p p o n i a m o p e r o r a t r i a n g o l a r e ) , in m o d o c h e nella p a r t e c e n t r a l e (posizione di zero) l ' i m m a g i n e r e a l e della sorgente r e t t i l i n e a , sia p e r m e t à s c h e r m a t a p e r m e t à riflessa d a l l o s p e c c h i o concavo. Sulla cellula i n c i d e u n certo flusso luminoso. Se il p e n n e l l o si sposta verso d e s t r a , si h a u n a dimi- n u z i o n e del t r a t t o riflesso p r o p o r z i o n a l e allo s p o s t a m e n t o ; se verso sinistra si ha u n a u m e n t o p r o p o r z i o n a l e allo s p o s t a m e n t o stesso. Il flusso l u m i n o s o sulla cellula risulta q u i n d i m o d u l a t o d a l l e po- sizioni della l u c e sullo specchio concavo, p u r r e s t a n d o c o s t a n t e la su- perficie di essa i l l u m i n a t a : v a r i a solo la i n t e n s i t à di i l l u m i n a z i o n e . Si v e d e i m m e d i a t a m e n t e come si p u ò s a g o m a r e lo s c h e r m o p e r c o r r e g g e r e i d i f e t t i a c c e n n a t i s o p r a o p p u r e p e r v i n c o l a r e la illumi- n a z i o n e di cellula m e d i a n t e u n a qualsiasi f u n z i o n e della posizione d e l l o s p e c c h i e t t o dello s t r u m e n t o . Questa possibilità è di u n a u t i l i t à g r a n d i s s i m a nella geofisica e in molli a l t r i c a m p i di ricerca. 504 E N R I C O M E D I T u t t o il sistema p u ò essere i n f i n e t a r a t o p e r p u n t i ed a v e r e l a curva di c o r r i s p o n d e n z a c h i a r a m e n t e n o t a . La c o r r e n t e di uscita della cellula va al sistema r e g i s t r a t o r e . Di u n t i p o di sistema r e g i s t r a t o r e speciale, d i n u o v a c o n c e z i o n e , p a r l e r ò in u n a p r o s s i m a n o t a . P e r e v i t a r e c h e l e d i m i n u z i o n i d i i n t e n s i t à della l u c e della sor- g e n t e possano p o r t a r e e r r o r i sulla r e g i s t r a z i o n e , si usa l ' a r t i f i c i o di p o r r e n e l l e i m m e d i a t e p r o s s i m i t à dello s p e c c h i e t t o dello s t r u m e n t o u n secondo s p e c c h i e t t o , di e g u a l i d i m e n s i o n i , fisso. Q u e s t o secondo è o r d i n a r i a m e n t e c o p e r t o d a u n piccolo s c h e r m o , c h e , mosso da u n m o v i m e n t o d i o r o l o g e r i a , a i n t e r v a l l i d e t e r m i n a t i , lo lascia s c o p e r t o , o c c u l t a n d o lo s p e c c h i o m o b i l e . La l u c e riflessa d a l l o s p e c c h i o fisso c a d e e s a t t a m e n t e n e l l a p o s i z i o n e c e n t r a l e d i zero. È così possibile t r a c c i a r e u n a l i n e a di zero, c h e p e r m e t t e di c o r r e g g e r e l e fluttuazioni d o v u t e alla s o r g e n t e l u m i n o s a . I l sistema descritto è s t a t o r e a l i z z a t o con u n o s p e c c h i o c o n c a v o di otto c e n t i m e t r i di altezza, t r e n t a d i l u n g h e z z a e c i n q u a n t a centi- m e t r i d i r a g g i o di c u r v a t u r a . Si c o m p r e n d e c h i a r a m e n t e c o m e , i n v e c e di tino s p e c c h i o concavo, sia possibile u s a r e u n a l e n t e convessa d i d i a m e t r o o p p o r t u n a m e n t e g r a n d e , m e t t e n d o lo s t r u m e n t o e la cellula s i m m e t r i c a m e n t e posti al d o p p i o della d i s t a n z a f o c a l e , r i s p e t t o alla l e n t e e s a g o m a n d o la scher- m a t u r a della s u p e r f i c i e r i f r a n g e n t e . C o m e è a n c h e c h i a r o c h e l e p o s i z i o n i della s o r g e n t e e della im- m a g i n e s o n o s t a t e scelte con il c r i t e r i o di r i d u r r e al m i n i m o le a b e r - r a z i o n i e o t t e n e r e i m a s s i m i r e n d i m e n t i ; m a l e r e c i p r o c h e posizioni possono a n c h e essere c a m b i a t e e n o n l a v o r a r e i n t o r n o al c e n t r o di c u r v a t u r a o al d o p p i o delle d i s t a n z e focali. Roma — Istituto Nazionale eli Geofisica — Ottobre 1952. RIASSUNTO È proposto un dispositivo che permette di far cadere il fascio di luce riflesso dallo specchietto di uno strumento, costantemente sulla stessa superficie di una cellula fotoelettrica. Il sistema è realizzato con uno specchio concavo; in prossimità del centro di curvatura di esso si trovano lo strumento e la cellula fotoelettrica. Lo specchio concavo è opportunamente e parzialmente schermato U N A S O L U Z I O N E DEL P R O B L E M A DELLE R E G I S T R A Z I O N I M E C C A N I C H E 505 con ima sagoma, che modula l'intensità della luce riflessa in funzione della posizione dell'immagine della sorgente sullo specchio roncavo e quindi in funzione della deviazione dello strumento. SUMMARY An arrangement has been proposed which permits the heam of light reflected from the mirror of an instrument to fall constantly on the same surface of a photoelectric cell. The system consists of a concave mirror; the instrument and the photoelectric celi are placed near the center of curvature of this mirror. The concave mirror is opportunely and partially shielded with a forni which modulates the intensity of the reflected light as a function of the position of the image of the source on the mirror, and thus a function of the deviation of the instrument.