Il principio di funzionamento

L'eliostato, ideato da L. T. Silbermann nel 1843 è un apparecchio dotato di un meccanismo ad orologeria che provvede allo spostamento automatico e continuo dello specchio, assicurando una costante direzione del raggio riflesso.

Nell'eliostato di Silbermann quanto sopra è ottenuto, oltre che attraverso il meccanismo ad orologeria, grazie al particolare montaggio dello specchio, collegato all'asse dell'orologio tramite due forcelle articolate ed un'asta scanalata perpendicolare alla superficie riflettente, incernierate fra loro in modo tale che tale asta, al ruotare dello specchio, si trovi sempre a coincidere con la bisettrice di cui sopra. Le due forcelle sono poi collegate a due archi metallici.

Quello più esterno viene posizionato in modo tale che la direzione formata da uno dei suoi estremi con il centro dello specchio coincida con la direzione prestabilita del raggio riflesso. L'arco più interno è invece collegato al meccanismo ad orologeria ed è quello che, agendo sulle forcelle, provvede alla rotazione continua dello specchio.

L'eliostato, per un corretto funzionamento, deve essere inclinato in modo tale che l'asse dell'orologio giaccia nel piano del meridiano e sia parallelo all'asse del mondo, cioè in modo tale che formi con l'orizzontale un angolo pari alla latitudine del posto.

Questa viene misurata attraverso una finestrella dotata di nonio situata su una delle colonnette di sostegno dell'orologio, che consente la lettura dei minuti primi su di una scala solidale con il corpo di quest'ultimo. Queste regolazioni, una volta fissata la posizione dello strumento, non devono essere modificate.

L'unica correzione necessaria, con il cambio delle stagioni, è quella dell'angolo formato dalla congiungente un estremo dell'arco metallico con il centro dello specchio con l'asse dell'orologio, angolo che deve sempre essere uguale al complemento della declinazione.

La descrizione tecnica qui riportata è della Dottoressa Silvia Trapanese dell'Istituto di Fisica dell'Università La Sapienza-Roma, che ringrazio per la chiarezza e precisione dell'esposizione.

Una scelta per la dimostrazione visiva

Come chiaramente spiegato, lo specchio deve muoversi in coincidenza del moto apparente del sole: ciò significa che esso sta virtuamente fermo, ovvero più precissamente, si muove con 1/2 della velocità della lancetta delle ore di un orologio.

In questa replica ho quindi scelto di far muovere lo specchio da un motore elettrico che fa circa 5 giri/minuto consentendo così ad un osservatore di rendersi conto di quale sia il percorso che fa lo specchio stesso compie durante il funzionamento dell'eliostato. Così come si può vedere nel secondo filmato qua sotto.

Siderostato di Foucault

Eliostato Foucault # 2