SFEROMETRO

SFEROMETRO

. È uno strumento che, come indica il suo nome, serve a misurare i raggi di curvatura delle superficie sferiche (specchi, lenti, ecc.). Serve anche per determinare lo spessore di placche, per la ricerca delle inuguaglianze e asperità di una superficie piana, ecc.

Esso si compone d'un treppiede, al centro del quale scorre una vite di precisione (micrometrica) a sulla cui testa è fissato un disco coassiale graduato b. Per solito la vite ha un passo di mezzo millimetro, il disco 500 divisioni.

Su uno dei lati del treppiede è applicato un piccolo regolo graduato c diviso in mezzi millimetri, in modo che per ogni rotazione completa della vite il disco b si eleva o si abbassa di una divisione sulla scala di questo regolo. Questa scala serve dunque a determinare il numero delle rotazioni complete della vite. Le frazioni di rotazione si leggono invece sulla graduazione del disco riferendosi ad un traguardo che è, in generale, fissato sullo stesso regolo c, quando non è addirittura lo spigolo di questo che funziona come traguardo.

Per determinare lo spessore di una lastra si procede come segue: si porta prima lo sferometro su una superficie rigorosamente piana (in generale una superficie otticamente piana che fa parte dell'equipaggio dell'apparecchio) e si porta la punta in diretto contatto con la medesima leggendo le corrispondenti divisioni sul regolo c e sul disco b. Si fa così lo zero dell'apparecchio. Nella maggior parte dei casi infatti, a parte naturalmente eventuali correzioni, a questa posizione corrispondono gli zeri della scala del regolo e del disco. Si solleva poi la vite, s'introduce fra la superficie piana e la punta della vite la lastrina di cui si deve misurare lo spessore e si riabbassa la vite fino a portarla in contatto con la lastrina.

Si ripete allora la lettura e per differenza dalla lettura di zero si ha lo spessore desiderato.

Non sostanzialmente diverso è il modo di procedere, quando si tratta di misurare i raggi di curvatura di superficie concave o convesse di specchi o lenti di notevoli dimensioni. Si misura allora l'altezza h del menisco la cui base è la circonferenza passante per le tre punte del treppiede. Se si indica con R il raggio cercato e con r il raggio di questa circonferenza si ha, come mostrano facili considerazioni di geometria elementare

R = r²/2h + h/2.

Nelle misure accurate da eseguirsi con lo sferometro la maggior causa d'errore è data dall'incertezza che si ha nel determinare quando la punta della vite è in contatto con la superficie in esame. Per ovviare a questo inconveniente sono stati escogitati diversi accorgimenti, meccanici (molle, leve sensibilissime, ecc.), ottici (anelli di Newton) e così via.

Per le lenti di piccola apertura le operazioni sono molto più complicate e i risultati in genere non molto precisi. Gli ottici usano molto dei piccoli sferometri in forma di orologio, aventi due sole punte di appoggio.

In luogo della vite vi è poi una terza punta sospinta da una molla che, connessa a un sistema di piccole leve, fa deviare un indice su un apposito quadrante. Su questo si legge direttamente il raggio di curvatura o senz'altro il numero di diottrie, riferendosi a una lente piano-convessa (o piano-concava) che, con quel raggio di curvatura, avrebbe appunto quel grado di convergenza (o divergenza) che il numero di diottrie esprime (indice di rifrazione medio 1,5).

Naturalmente questi sferometri non sono apparecchi di precisione come quello prima descritto.