lunedì 26 ottobre 2020

Step #09 - Gli inventori

Simon Ritter von Stampfer (1792-1864) è stato un matematico, fisico e inventore austriaco. La sua invenzione più celebre è quella del disco stroboscopico, ritenuto il primo dispositivo a mostrare immagini in movimento.

Navigando nel Web spiccano all'occhio altri due nomi correlati all'introduzione dello stroboscopio, quelli di Harold Eugene Edgerton (1903-1990) e di Gjon Mili (1904-1984) i quali furono i primi che introdussero in ambito fotografico la "fotografia stroboscopica", ovvero la sovrapposizione, su una stessa lastra, di più fotogrammi di una stessa azione rendendo così l'idea della "fotografia in movimento.
Questo strumento fu creato contemporaneamente come strumento di misura e di fotografia per la sua capacità di fotografare un oggetto in movimento nelle varie fasi del suo moto, rendendone possibile la misurazione di velocità e frequenza.

Ad Edgerton fu anche attribuito il titolo di "uomo che sapeva fermare il tempo".


Colpo di un golfista - Effetto Stroboscopico

Step #08 - I Materiali

Come già precedentemente detto, i primi stroboscopi erano costituiti da un semplice disco forato in rotazione, solitamente di plastica o cartone, messo in movimento da un piccolo motorino elettrico. Al giorno d'oggi vi sono molteplici strutture di questo strumento, da quelle che utilizzano una semplice lampadina o, più sofisticati, un LED montato su una scheda elettronica, a quelle che utilizzano, al posto del LED, speciali lampade stroboscopiche contenenti gas sotto pressione (solitamente Xenon), in grado di creare flash istantanei e abbaglianti, fino ad arrivare a quelle che sono dotate di un laser come fonte di radiazione luminosa.
Tutti questi strumenti hanno molteplici componenti elettroniche, dal potenziometro agli alimentatori, fino ad arrivare agli ultimi modelli che sono totalmente digitali, e che quindi sono un'insieme di tecnologia analogica e di nuove componenti che consentono misure estremamente precise.

Step #07 - Il mito

Come già accennato precedentemente, l'etimologia della parola "stroboscòpio" derive dal greco e significa "guardare il vortice": cioè uno strumento adatto ad osservare senza pericoli un oggetto che gira in un moto periodico. É decisamente difficile trovare un mito su uno stroboscopio in sé come oggetto, ma si possono trovare diversi riferimenti e analogie a miti sull'osservare senza pericoli, si pensi al mito di Orfeo e Euridice, nel quale il protagonista va a riprendere la sua amata nell'ade, e il suo unico vincolo era quello di non voltarsi a guardare se lei lo stesse davvero seguendo sulla strada verso il mondo reale, pena l'annullamento della possibilità di riaverla con sé tra i vivi. Oppure una seconda analogia con il mito greco delle Gorgoni, in particolare Medusa, le quali avevano il potere di pietrificare chiunque le guardasse negli occhi, così da rendere impossibile il racconto delle loro sembianze.

Così si può vedere lo stroboscopio, come oggetto e strumento utile a "guardare in sicurezza", senza pericoli per gli occhi, un fenomeno altrimenti inosservabile e in quanto tale non condivisibile con il resto della società.

Step #06 - Il Simbolo

Non esiste un vero e proprio simbolo dello stroboscopio, in quanto è un oggetto poco comune, ma l'immagine sottostante potrebbe esserne un esempio.

 

In quanto simboli correlati con lo Stroboscopio, spesso si può trovare un simbolo di allerta, in quanto i flash prodotti dallo strumento possono danneggiare seriamente la vista e/o causare attacchi epilettici in chi osserva la luce prodotta.

Step #05 - Il Principio Fisico

Effetto stroboscopico: si ottiene usando una lampada stroboscopica (che invia brevi flash a frequenze note) per illuminare un oggetto in rotazione. Se la frequenza di rotazione dell'oggetto e quella della lampada coincidono (un lampo ogni giro), l'oggetto verrà illuminato sempre nella stessa posizione e quindi apparirà fermo. Se invece la frequenza dei lampi è superiore alla velocità di rotazione, l'oggetto verrà illuminato sempre in anticipo rispetto alla posizione del giro precedente; al contrario, se la frequenza dei lampi è inferiore alla velocità di rotazione, l'oggetto verrà illuminato sempre in ritardo. In entrambi i casi l'oggetto non apparirà più fermo, ma in movimento, in senso antiorario se la rotazione è più veloce dei lampi, in senso orario se la rotazione è più lenta.

Sitografia: La Scienza per Tutti - Effetto Stroboscopico

martedì 20 ottobre 2020

Utilizzo nella fotografia

Scuola Spazio Tempo - Gjon Mili
Reinterpretazione del quadro "Nudo che Scende le Scale" di Marcel Duchamp,
mediante flash stroboscopico

Step #04 - La Scienza

Ad oggi lo Stroboscopio non è quasi più utilizzato in quanto strumento di misura, ma come strumento per creare effetti ottici particolari, come nella fotografia, nel cinema, o nelle discoteche, come supporto alla musica, creando molteplici giochi di luce.

In origine però lo stroboscopio era utilizzato principalmente nella meccanica automobilistica, dove consentiva di misurare velocità e frequenza di motori in rotazione, con un movimento troppo veloce da distinguere per l'occhio umano. Al giorno d'oggi questa tecnologia è utilizzata quasi esclusivamente su motocicli e ciclomotori, in quanto per le automobili si ha avuto un discreto sviluppo nelle centraline digitali che consentono di ricavare i valori di velocità e frequenza del motore in maniera più rapida e precisa, mediante l'utilizzo di un tachimetro.

STEP #03 - Composizione

Stroboscopio a illuminazione intermittente:
  • Disco forato multi-traccia
  • Motorino Elettrico
  • Lampadina
  • Interruttore

Stroboscopio a illuminazione intermittente senza disco:
  • Circuito Elettrico
  • Oscillatore a frequenza variabile
  • Condensatore
  • Lampadina Stroboscopica
  • Potenziometro
  • Alimentatore

mercoledì 14 ottobre 2020

STEP #02 - L'immagine

Esistono fondamentalmente due tipologie di questo strumento:

  • Stroboscopio a visione intermittente: costituito da un disco recante una serie regolare di fori (disco stroboscopico) posto in rotazione da un piccolo motore: guardando attraverso i fori del disco il corpo in esame, si regola la velocità di rotazione del disco, indicata da un apposito tachimetro, fino al sincronismo o fino a quel valore che consente la migliore osservazione del corpo stesso.

  • Stroboscopio a illuminazione intermittente: costituito da un disco stroboscopico, messo in movimento da un motorino, posto fra un proiettore a luce continua e l’oggetto osservato, oppure, ed è il caso più frequente, da un proiettore a luce intermittente, di frequenza variabile: in tal caso sono usate speciali lampade a lampo elettronico. Nel primo caso la variazione di frequenza è effettuata cambiando il disco con uno con una foratura diversa, oppure cambiando "traccia" nello stesso disco; nel secondo caso invece è presente un potenziometro con cui si può variare la frequenza del lampo della lampada.


Wikipedia - Disco Stroboscopico
Esempio di disco Forato (multi-traccia): spostando la posizione della lampadina, dall'interno verso l'esterno, si può avere una variazione del numero di fori per singola rotazione (si notino le indicazioni espresse in Round Per Minute delle singole tracce), e quindi della frequenza dei flash.

LAB2GO Wiki - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Stroboscopio
Esempio di Stroboscopio a illuminazione intermittente, mediante potenziometro elettronico.

STEP #01 - Il nome


Stroboscòpio: Apparecchio che consente di osservare nelle varie fasi il movimento di un corpo animato di moto periodico (per es., di un corpo in rapida rotazione o in vibrazione), nonché di misurare la frequenza di tale moto.

In altre lingue anche chiamato: Stroboscope/Strobe (en), Stroboskop (de), Stroboscope (fr), Estroboscópio (es), стробоскоп (ru), 頻閃儀 (ch).

Etimologia del nome:
stroboscòpio s. m. [comp. del greco στρόβος «vortice» e -scopio ], (desinenza -scopio: secondo elemento di composti formatisi modernamente, per indicare strumenti adatti all'osservazione di determinati fenomeni, e specificatamente quelli usati per eseguire le osservazioni indicate dagli astratti in -scopia), ovvero letteralmente: uno strumento per "guardare il vortice", cioè un oggetto in moto rotatorio periodico, consentendo di misurarne la velocità e la frequenza.