giovedì 28 maggio 2020

Step#20-Tungsteno e Argon

La prima lampadina ad incandescenza era costituita da un bulbo vuoto al cui interno era presente un filamento di carbonio, ma nel 1903 William David Coolidge sostituì il filamento in carbonio con uno in tungsteno e il bulbo della lampadina fu riempito con un gas inerte:l'argon.
Da allora la lampadina ad incandescenza ha subito pochi cambiamenti fino a quando non è stata tolta dal mercato e sostituita da lampadine più efficienti come quella a LED.
Il tungsteno è un metallo duttile cioè può essere ridotto in fili sottili, questa proprietà ha permesso il suo utilizzo all'interno della lampadina inoltre l'impiego di questo metallo ha aumentato l'efficienza della lampadina.
L'argon è un gas nobile inerte ,ovvero un gas che non reagisce con gli altri elementi, questo gas allunga la vita del filamento di tungsteno e riduce l'annerimento del bulbo dovuto alla sublimazione del tungsteno.

Fonti:
Wikipedia: tungsteno , argon

Step#19-Illuminotecnica

L'illuminotecnica è la branca della fisica tecnica che si occupa dell'illuminazione di spazi e ambienti, sia interni che esterni,a tale scopo possono essere sfruttate fonti d'illuminazione naturale e artificiale.
Più precisamente questa disciplina scientifica calcola il valore d'illuminamento di una stanza studiando come la luce venga riflessa e si propaghi all'interno della stanza stessa, per fare ciò devono essere noti i materiali ed il colore con cui sono realizzati pareti,mobili e superfici d'interesse.
I calcoli in illuminotecnica sono molto complessi e per questo motivo vengono adoperati software specifici per questo settore.

Fonti:
Wikipedia

mercoledì 27 maggio 2020

Step#18-Cronaca

In alcune zone delle città l'illuminazione pubblica è trascurata e non funzionante, questo problema riguarda in particolar modo le grandi città in cui risulta difficile controllare gli innumerevoli lampioni  cittadini.A Messina per ovviare a questo problema i lampioni sono stati dotati di QR code che dopo essere stati inquadrati inviano una segnalazione alla ditta preposta alla manutenzione, questa iniziativa non è una novità infatti in altre città d'italia è stata già adottata.

La notizia in questione è stata presa dalla Gazzetta del sud

martedì 26 maggio 2020

Step#17-Abbecedario

A come Abat Jour
B come Brillare
C come Candela
D come Diodo
E come Edison
F come Fotone
G come Gallio (metallo molto usato nei LED)
H come
L come Lampadina
M come Malignani
N come Neon
O come Onde elettromagnetiche
P come Prometeo
Q come Quanto
R come Ra
S come Sole
T come Torcia
U come Uv
V come Ville lumiere
Z come

Step15B- Come è fatto un LED

Il LED è un diodo che sfrutta l'effetto dell'elettroluminescenza, questo diodo è realizzato da strati  sottili di semiconduttore a cui vengono aggiunti pochi atomi di un altro materiale, questo processo è noto come drogaggio, il drogaggio è fondamentale per realizzare l'elettroluminescenza.
Questo dispositivo è realizzato in modo che la luce venga riflessa così che la luminosità sia maggiore, il tutto è montato all'interno di piccolo contenitore di plastica che può essere trasparente o di vari colori.

L'immagine è stata presa da google immagini, raffigura una spia led e spiega brevemente come funzione e da cosa è composta.















lunedì 25 maggio 2020

Step#15A-La storia dei LED


Negli ultimi anni la tecnologia LED è spopolata per via delle sue notevoli caratteristiche tra cui la più importante è il basso consumo energetico, ma la tecnologia led non è recente infatti nasce nel 1961 per mano di James R. Biard e Gary Pittman nei laboratori della Texas Instrument. Ma i led sviluppati da Pittman e Biard non trovarono largo impiego perché erano in grado di emettere esclusivamente luce infrarossa,ovvero luce la cui frequenza non rientra nel campo del visibile.
L'anno successivo Nick Holonyack Jr sviluppò il primo LED ad emettere luce nel visibile,successivamente i LED furono realizzati in molti colori ma solo nel 1993 è stato realizzato il primo LED a luce blu ad alta emissione.
Quest'ultimo miglioramento ha reso possibile lo sviluppo del led a luce bianca  che ormai ha sostituito le lampadine ad incandescenza.
Diversi modelli di LED
La foto è tratta da Wikipedia


venerdì 22 maggio 2020

Step#14-La lampadina ad incandescenza

Al XIX secolo è legato un forte progresso scientifico, progresso che ha toccato molti campi tra cui quello dell'illuminazione.
Nel 1820 Parigi è la prima città che dispone di illuminazione pubblica a gas guadagnandosi l'appellativo di Ville lumiere, in seguito anche le altre città seguiranno l'esempio parigino ma nel frattempo si conducono le prime ricerche sui fenomeni elettromagnetici che consentiranno l'invenzione delle lampadine elettriche.
In molti si sono impegnati nella realizzazioni di lampadine ottenendo risultati validi e non, a riscuotere il successo maggiore è stata la lampadina ad incandescenza sviluppata da Swan ed Edison.
Lampadina ad incandescenza
La prima lampadina ad incandescenza era costituita da un bulbo di vetro vuoto ,diversamente da quelle odierne in cui è presente del gas inerte, e da un filamento di carbonio che attraversato da corrente elettrica permette l'emissione di fotoni.L'emissione dei fotoni è dovuta agli elettroni che eccitati dalla corrente cambiano livello energetico temporaneamente e quando dal livello energetico superiore ritornano a quello inferiore rilasciano l'energia in eccesso sotto forma di fotoni, ovvero luce.
La lampadina ad incandescenza ha subito molti miglioramenti ma il più importante è la sostituzione del filamento di carbanio con quello di tungsteno avvenuto nel 1910, il padre di questo cambiamento è William David Coolidge.
Negli stessi anni in cui Edison realizzava la sua lampadina
Alessandro Cruto realizzava una validissima alternativa alla lampadina ad incandescenza, questo argomento è stato trattato in uno dei precedenti post del blog, se siete interessanti vi consiglio di dargli uno sguardo.


La foto è tratta dal museo virtuale del politecnico di Torino.

  

martedì 12 maggio 2020

Step#13-La lucerna ad aria infiammabile

Alessandro Volta è stato un illustre scienziato italiano,i suoi studi spaziavano tra la fisica e la chimica,coniugando le ricerche svolte in queste due ambiti della scienza verso la fine del XVIII secolo ha ideato la lucerna ad aria infiammabile.
Disegno autografo di Volta della lucerna ad olio
La lucerna ad aria infiammabile è un dispositivo che sfrutta la capacità di combustione dei gas per produrre luce,Volta come combustibile adoperò il gas metano,gas che scoprì lui stesso e che è stato oggetto dei suoi studi.Un piccolo generatore di carica elettrostatica chiamato elettroforo di Volta produceva la scintilla che dava il via alla combustione.Chiaramente anche l'elettroforo fu ideato da Volta,è evidente come lo scienziato ha saputo coniugare i suoi studi per creare questo oggetto.
Tuttavia la lucerna non è molto efficiente perché produce luce per poco tempo e per questo motivo Volta stesso la convertì come strumento per accendere candele.
Volta non fu l'unico ad adoperare i gas come combustibile per creare fonti d'illuminazione, infatti a cavallo tra XVIII e XIX secolo si svilupparono le lampade a gas che hanno illuminato le città fino alla diffusione dell'illuminazione elettrica.

Fonti:
La foto è stata presa dal sito alessandrovolta.it

domenica 3 maggio 2020

Step#06 B-Le caratteristiche del faro d'Alessandria

Parte B

La costruzione del faro d'Alessandria fu commissionata per indicare la giusta rotta alle navi in entrata e in uscita dal porto della città, questa misura era necessaria perché in prossimità del porto erano presenti molti banchi di sabbia che rendevano difficoltosa la navigazione.
La sua utilità fu d'esempio a tutto il mediterraneo che si dotò di fari per facilitare la navigazione.
Il faro d'Alessandria assolveva alla sua funzione sia di giorno che di notte, ed era dotato delle più moderne tecnologie dell'epoca,per questo motivo solo a chi era addetto al suo funzionamento era permesso entrare.
Si presume che adoperasse specchi parabolici che gli permettevano di essere visibile fino a 48 km di distanza, di giorno rifletteva la luce solare e di notte invece venivano accesi dei fuochi.
Inoltre sembra che fosse capace di far girare la luce riflessa(proprio come i fari moderni) in modo da cogliere l'attenzione dei naviganti più facilmente.
Purtroppo queste tecnologie furono custodite talmente bene che andarono perse, infatti nei secoli successivi furono realizzati fari privi delle tecnologie di cui era dotato quello d'Alessandria.

Fonte:
https://it.wikipedia.org/wiki/Faro_di_Alessandria

Step#06 A

Parte A.

"Per accendere la lampada si mosse lentamente con cautela,come dovevano aver fatto i sacerdoti anni prima nel faro di Alessandria.[...]Caricò l'olio e accese una fiamma sotto il recipiente,in modo che il combustibili evaporasse e raggiungesse la reticella incandescente sotto forma di gas.Poi avvicinò un fiammifero alla reticella e il gas si trasformò in uno splendore bianco."


Questo frammento è tratto dal libro La luce sugli oceani di M.L. Stedman e descrive come il guardiano del faro svolge ogni giorno il proprio compito,il libro è ambientato nel 1926 ma il custode si sente proprio come coloro che più di duemila anni prima si occupavano del faro più celebre al mondo: il faro d'Alessandria d'Egitto .

Il faro d'Alessandria d'Egitto fu costruito tra il 300 e 280 a.c e svolse la sua funzione fino agli inizi del XIV quando due terremoti ne compromisero irreparabilmente la struttura, fu costruito sull'isola di pharos da cui deriva il termine faro nelle lingue romanze.
Questa opera monumentale sembra che fosse alta 134 metri e data la sua grandezza è considerata una delle sette meraviglie del mondo antico.


Laser show un'alternativa agli spettacoli pirotecnici

La luce sin dalla notte dei tempi rallegra e tiene compagnia all'uomo,in passato era testimone delle storie raccontate intorno al focolare domestico,oggi invece è la protagonista di molti spettacoli.
Quello dei fuochi d'artificio è il tipo di spettacolo luminoso più diffuso, i fuochi d'artificio creano figure luminose che possono essere molto particolari, però sono molto rumorosi e creano forte disagio agli animali. Per evitare il frastuono creato dagli spettacoli pirotecnici ad Arona(NO) è stato organizzato un laser show sulla riva del Lago Maggiore.
Lo show sfrutta l'acqua nebulizzata del lago, piccolissime gocce formano lo schermo su cui sono proiettate ,attraverso luci laser, delle immagini in movimento accompagnate dalla musica.
Il video ,preso dal canale youtube walter loddo, mostra buona parte dello spettacolo che si è svolto ad Arona.

Fonti:

Step#12-L'illuminazione tra medioevo e 1600


Le lampade fino alla fine del XVIII secolo,quando è stata inventata la lampada a gas, non hanno subito cambiamenti radicali.Durante il medioevo le lampade ad olio caddero in disuso perché erano usate le candele,due sono stati i fattori che hanno causato il disuso delle lampade ad olio.
Il primo era la difficoltà nel reperire l'olio d'oliva ,in particolar modo nel nord europa, in seguito al crollo dell'impero romano, il secondo è legato alla combustione dell'olio che può produrre molto fumo.
Solo verso la metà del XVI secolo Gerolamo Cardano migliorò il funzionamento della lampada riducendo la quantità di fumo prodotta, in seguito a questa evoluzione ricominciarono ad essere diffuse.
Cardano realizzò un serbatoio in grado di regolare il flusso d'olio allo stoppino, regolando il flusso veniva bruciato meno olio e di conseguenza anche il fumo prodotto dalla combustione era minore.
Un ulteriore cambiamento delle lampade ad olio durante i secoli è dovuto al materiale con cui erano realizzate,inizialmente erano prodotte in terracotta e solo nel XIV secolo sono apparse le prime lampade in metallo.Anche se dal punto di vista tecnico non hanno conosciuto un grande cambiamento non significa che anche esteticamente le lampade non siano cambiate nel corso dei secoli.
Naturalmente le lampade seguivano la moda del periodo storico in cui erano realizzate,tra il XV e XVI secolo erano d'ispirazione classica,invece tra il XVII e XVIII secolo erano decorate sfarzosamente seguendo lo stile barocco e rococò.Verso la fine del XVIII secolo iniziarono ad essere sperimentate le prime lampade a gas che sostituirono le lampade ad olio che divennero obsolete insieme alle candele.



Fonti:
https://it.wikipedia.org/wiki/Lampada#Storia
http://www.silvercollection.it/historyita.html

Step#25-La fine di un percorso

Siamo giunti al termine di questo percorso sul verbo illuminare, questo cammino è composto all'incirca da trenta passi, il primo è la  d...