Diapositive delle Lezioni 9-10

Corso di studi di Scienza dei materiali
William Gilbert
Corso di Storia delle scienze sperimentali
Luigi Cerruti
www.minerva.unito.it
1544 – 1603
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Fu medico di Elisabetta I e di
Giacomo I
Studiò l'elettricità ed il
magnetismo.
Fu lui a proporre il termine
elettricità.
Grande y Felicísima
Armada , 1588
Lezioni 9-10
22 marzo 2012
1600, De Magnete
1600, De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete
Tellure; Physiologia Nova, plurimis et argumentis, et experimentis
demonstrata
1600, De Magnete
In attempting to explain the
action at a distance caused by
a magnet, Gilbert suggested
that an invisible “orb of virtue”
surrounds a magnet and
extends in all directions around
it. Other magnetic substances
react to a force created by this
orb of virtue and move or
rotate in response.
The picture here shows what happened when the compass
was perpendicular to the terrella--the poles are on the left and
right, the equator on top, and the needle in general slants
down. At the poles, it points straight down, on the equator it is
horizontal. This experiment convinced him that the
directionality of the compass was caused by the Earth itself
being a great magnet.
1600, De Magnete
L'inclinometro
1600, De Magnete
Otto von Guericke, 1660
Prima macchina elettrostatica rotazionale
Gilbert si accorse che non si
possono separare i poli di una
calamita: il disegno qui a sinistra
illustra come tagliando in due una
calamita si ottengono due calamite
e non due mezze calamite
Su attrazione e repulsione
secondo Gilbert v. Dispense
Quella di a strofinio (triboelettrica). Consisteva in una sfera di zolfo fatta ruotare su
di un asse di legno sostenuto da un telaio in legno. La sfera era ottenuta per fusione
dello zolfo in un pallone di vetro che veniva rotto dopo il raffreddamento. Strofinando
la mano ben asciutta sulla sfera, questa si elettrizzava, attirando piume, pezzi di
carta, etc. Poiché questi oggetti restavano aderenti al globo anche durante la
rotazione egli suppose che l’attrazione terrestre fosse di natura elettrica, in contrasto
con Gilbert che riteneva fosse di origine magnetica.
Charles Dufay
(1698-1739)
Scopri che moltissimi corpi potevano
essere elettrizzati per sfregamento e
che l’elettricità era di due tipi diversi.
Chiamo questi due tipi di elettricità
“elettricità vitrea” (vetro, pelo
animale) ed “elettricità resinosa”
(ambra, seta) , a seconda della
tipologia di materiale da cui poteva
essere ottenuta.
Osservò e descrisse i fenomeni
dell’attrazione e repulsione
elettrostatica.
Realizzò i primi elettroscopi a foglia
d’oro, con i quali era facilmente in
grado di riconoscere il tipo di
elettrizzazione delle varie sostanze.
“elettricità vitrea” : positiva
“elettricità resinosa”: negativa
La bottiglia di Leida
The first jars were made in 1745 by Pieter van Musschenbroek in Leiden,
about 35 km southwest of Amsterdam
van Musschenbroek's attempted to electrify water in a glass flask. The
electric charge produced by the friction of the hands against the revolving
glass sphere was picked off the surface of the glass by the hanging chain,
and conveyed to the metal rod hanging in the water forming the inner
conductor.
Andreas Cuneus, a visitor to van Musschenbroek's laboratory is just about to
touch the inner conductor with his his other hand, giving him a nasty shock.
L'elettroscopio
Strumento atto a rivelare lo stato
elettrizzato di un corpo; in senso
specifico, il termine elettroscopio
designa un elettrometro non
graduato. Numerosi furono i tipi
di elettroscopi ideati a partire dal
XVIII secolo. I più utilizzati erano
probabilmente gli elettroscopi
muniti di una coppia di foglie
metalliche o pagliuzze mobili e
affiancate.
Caricate elettricamente esse
divergevano per effetto delle
forza repulsiva che si esercita fra
corpi sui quali si trovano
accumulate cariche dello stesso
segno.
Olaf (Ole) Roemer
(1644-1710)
Astronomo danese
La trasmissione della
luce, 1676
Olaf Roemer, a used a telescope to
watch the 4 brightest moons of
Jupiter move round and round the
planet. He timed these revolutions
quite accurately, and then made a
startling discovery; as the earth was
moving away from Jupiter the times
of the revolutions got longer, while
as the earth was moving closer to
Jupiter, the time of the revolutions
got shorter!
Roemer concluded from this work
that it took about 22 minutes for
light to travel a distance equal to the
diameter of the earth's orbit around
the sun..
Edmond Halley
(1656-1742)
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1656: Nasce a Londra.
1676: Si imbarca per l'isola di Sant'Elena dove
prepara il primo catalogo di 341 stelle del cielo
australe. Al suo ritorno in Inghilterra stringerà
amicizia con Newton.
1682: Osserva la cometa che porta il suo nome e
predice per primo il suo ritorno.
1703: Professore di geometria ad Oxford.
1705: Pubblica il libro Synopsis astronomiae
cometicae dove espone la sua teoria delle comete.
1718: Mette in evidenza i moti propri delle stelle
dimostrando che le posizioni di tre stelle sono
cambiate dai tempi di Tolomeo.
1720: Viene nominato astronomo reale e si dedica
ad osservazioni lunari per un periodo di 18 anni.
1725: Inizia a lavorare alle Tavole astronomiche.
Saranno pubblicate nel 1752.
1742: Muore a Greenwich.
http://www.science.unitn.it/perfezionamento/TESINE/02/corpo/biograf.html#biohal
Johann Georg
Palitzsch
(1723 –1788)
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Cresciuto dal padre adottivo per ereditare la
fattoria di famiglia, si dedicò in segreto allo
studio dell'astronomia
Ereditata a ventuno anni la fattoria, fu poi
chiamato alla corte dell'Elettore di Sassonia
per diventare il tutore del futuro re Federico
Augusto I.
Costruì un orto botanico, una biblioteca, un
laboratorio e un museo
Alla sua morte lasciò in eredità una ricca
raccolta di 3518 libri, per lo più copie da lui
stesso trascritte di altri testi scientifici che non
aveva potuto acquistare a causa del loro
costo.
Osserva il ritorno della cometa di Halley notte
di Natale del 1758
Il ritorno della cometa
Le tracce storiche
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Nell'arazzo di Bayeux viene
ricordata l'apparizione della
cometa di Halley del 1066.
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La scena del Natale secondo
Giotto. È stata dipinta nella
Cappelli degli Scrovegni a Padova,
nel 1305; tre anni prima Giotto
aveva potuto osservare nel cielo la
cometa di Halley
http://www.science.unitn.it/perfezioname
nto/TESINE/02/corpo/comhal.html
Charles Messier
(1730 – 1817)
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Frederick William
Herschel
(1738 – 1822)
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Accanito cacciatore di comete, ne scoprì una
quindicina e ne osservò molte altre. Si
appassionò nel catalogare gli oggetti del cielo
inserendo anche una breve descrizione. Usò
un modesto riflettore da 19 cm installato
presso l'Hotel de Cluny al centro di Parigi.
Catalogò diversi oggetti divenuti poi famosi
tra nebulose, galassie e ammassi, giungendo
al numero di 103 oggetti.
Charles Messier, 1774. Catalogue des
Nébuleuses & des amas d'Étoiles, que l'on
découvre parmi les Étoiles fixes sur l'horizon
de Paris; observées à l'Observatoire de la
Marine, avec differens instruments. Mémoires
de l'Académie Royale des Sciences for 1771,
Paris (dated February 16, 1771, published
1774), pp. 435-461 + Pl. VIII
In "On the Construction of the Heavens"
(1785) riuscì a descrivere la struttura
tridimensionale della Via Lattea.
Tre cataloghi contenenti la descrizione di
circa 2.500 nebulose, che vennero
presentate come i luoghi di nascita delle
galassie.
1800 scoperta dei raggi infrarossi, compiuta
in seguito alla percezione di calore nell'occhio
mentre osservava uno spettro prismatico e si
era collocato oltre il rosso.
Pose un termometro al mercurio nello spettro
prodotto da un prisma di vetro, per misurare il
calore delle differenti bande di luce colorate.
Il termometro continuava a salire anche dopo
essere stato posto oltre il bordo rosso dello
spettro, dove non c'era più luce visibile.
Fu il primo esperimento che mostrò come il
calore poteva trasmettersi grazie a una forma
invisibile di energia.
Frederick William
Herschel
(1738 – 1822)
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Caroline Lucretia
Herschel
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(1750 –1848)
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Nato in Germania emigrò in Inghilterra a causa
della guerra dei sette anni.
Riuscì a conquistarsi una solida reputazione come
solista (oboe e violino) e insegnante di musica.
Da autodidatta, iniziò lo studio dell'astronomia e,
nel 1776, iniziò anche a costruire i primi telescopi
Il 13 marzo del 1781, mentre cercava stelle doppie
da usare per la misura delle parallassi stellari,
scoprì accidentalmente quello che si sarebbe
rivelato essere il pianeta Urano. Convinto di avere
scoperto una semplice cometa, Herschel comunicò
la notizia alla Bath Philosophical Society e alla
Royal Society inglese in un breve saggio dal
significativo titolo di Account of a Comet.
Nel 1782 venne nominato Astronomo del Re e si
trasferì da Bath a Windsor
Rimasta in casa dei genitori fino all'età di
ventun'anni, raggiunse poi suo fratello William
a Bath, in Inghilterra
. Caroline divenne la governante della casa,
ma successivamente intraprese la carriera
professionista di cantante lirica e iniziò seguire
con passione i lavori astronomici del fratello.
Caroline Herschel ha scoperto sei comete
Nel 1835 in riconoscimento del suo lavoro
come astronoma, venne nominata membro
onorario della Royal Astronomical Society. Fu
la prima donna ad essere insignita di tale
titolo.
Nel 1838 divenne membro della Royal Irish
Academy.
Van Helmont
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L’acqua si muta in legno
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But I have learned by this handicraftoperation, that all Vegetables do
immediately, and materially proceed
out of the Element of water onely.
For I took an Earthen Vessel, in
which I put 200 pounds of Earth that
had been dried in a Furnace, which I
moystened with Rain-water, and I
implanted therein the Trunk or Stem
of a Willow Tree, weighing five
pounds; and at length, five years
being finished, the Tree sprung from
thence, did weigh 169 pounds, and
about three ounces:
I computed not the weight of the
leaves that fell off in the four
Autumnes. At length, I again dried
the Earth of the Vessel, and there
were found the same 200 pounds,
wanting about two ounces. Therefore
164 pounds of Wood, Barks, and
Roots, arose out of water onely.
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Johann Joachim
Becher (1635-1682)
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Georg Ernst Stahl
(1659 –1734)
La teoria del flogisto fu elaborata per primo
dal medico iatrochimico tedesco Johann
Joachim Becher all'interno della sua teoria
degli elementi. Egli, infatti, nella Physica
subterranea (1669) sosteneva che i corpi
naturali erano composti di princìpi prossimi
come l' acqua e la terra . Quest'ultima, a
sua volta, era distinguibile in tre terre
distinte: la vetrificabile o fusibile o petrosa ,
la infiammabile o pingue e la mercuriale o
fluida , in parte corrispondenti ai tre elementi
paracelsiani sale, zolfo, mercurio , e alle
proprietà di questi.
Terra pinguis was the element which
imparted oily, sulphurous, or combustible
properties.
Becher believed that terra pinguis was a key
feature of combustion and was released
when combustible substances were burned.
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L'uomo cosmico è ermafrodita.
Il suo volto è duplice, Luna e
Sole nello stesso tempo.
Medico e chimico tedesco.
Ottenuta la laurea in medicina
all'Università di Jena nel 1683, diventò
il medico di corte del duca Giovanni
Ernesto III di Sassonia-Weimar nel
1687.
Dal 1694 al 1716 occupò la cattedra di
medicina all'università di Halle, e fu in
seguito nominato medico del re
Federico Guglielmo I di Prussia a
Berlino.
In chimica Stahl è ricordato soprattutto
per la sua teoria del flogisto, i cui
elementi essenziali dovette a J.J.
Becher.
[Da Wikipedia, corretto!]
Vedi Dispense
Stahl & Becker
Stahl & Becker
Allegorical frontispiece with
alchemical imagery, showing the
Sun and Moon as givers of all
terrestrial and subterrestrial life.
In the bowels of Mother Earth the
metals mature towards their
perfection. The two hands parting
the curtain signify 'Reason' and
'Experience'. The hermaphrodite
'Cosmic Man', itself symbolising
the alchemist, holds a lyre
representing 'Harmony' and a
triangle, representing 'Symmetry'.
http://www.ingenious.org.uk/
Stephen Hales
Un parroco curioso
• Vegetable staticks, or, An
account of some statical
experiments on the sap in
vegetables : being an
essay towards a natural
history of vegetation :
also, a specimen of an
attempt to analyse the
air, by a great variety of
chymio-statical
experiments; which were
read at several meetings
before the Royal Society,
1727
Vedi Dispense
Joseph Black & Daniel Rutherford
Maestro e allievo
1728 – 1799
Negli anni 1750 Black caratterizzò la prima
'aria' con precise proprietà chimiche. Si
trattava della 'aria fissa' (CO2)
Black introdusse i concetti di equilibrio
termico, calore latente, calore specifico
La teoria del flogisto
La funzione dell'aria atmosferica
1749 – 1819
Rutherford era allievo di
Black quando isolò per la
prima volta l'azoto
atmosferico che chiamò 'aria
nociva' o aria 'flogisticata'
"Phlogisticated" substances are those that contain phlogiston
and are "dephlogisticated" when burned; "in general,
substances that burned in air were said to be rich in
phlogiston; the fact that combustion soon ceased in an
enclosed space was taken as clear-cut evidence that air had
the capacity to absorb only a definite amount of phlogiston.
When air had become completely phlogisticated it would no
longer serve to support combustion of any material, nor would
a metal heated in it yield a calx; nor could phlogisticated air
support life, for the role of air in respiration was to remove the
phlogiston from the body."
Torbern Olof
Bergman
Joseph Black
Termologia
1735 - 1784
Equilibrio termico
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Calore specifico
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Vedi Appunti
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Chimico e naturalista. A lui si deve la
definizione di un metodo sistematico di analisi
qualitativa per via umida.
Le sue proposte sulla nomenclatura dei sali,
mutuate dalla classificazione binomiale
introdotta in biologia da C. Linneo, ebbero
considerevole influenza sull'opera di Lavoisier.
Importanti furono i suoi contributi allo studio
dei minerali: Propose una loro classificazione
basata sulle proprietà chimiche e descrisse la
metodica per la determinazione del peso di un
metallo in un campione di minerale.
Sviluppò inoltre il concetto di affinità chimica,
da lui interpretata sulla base del principio
newtoniano di attrazione gravitazionale, e
pose le basi del concetto di valenza,
affermando che la forza dell'affinità costituisce
una grandezza definitiva e costante delle
sostanze
[Dall'Enciclopedia Treccani]
Torbern Bergman
Per una chimica sistematica: le affinità
Torbern Bergman
Per una chimica sistematica: come si leggono i diagrammi
The symbol for vitriolated tartar (K2SO4) is on the left, that of lime(CaO) saturated
with marine acid (HCl )on the right.
The substances before mixing are in vertical positions. When the solutions are
mixed calcium sulfate precipitates and potassium chloride remains in solution:
The horizontal brackets enclose the new compounds; the lower bracket indicates
by its apex pointing downwards that the substance is precipitated and the position
of the apex of the upper bracket shows that it remains in solution.
http://www.scs.illinois.edu/~mainzv/exhibit/bergman.htm