MAGNETOMETRO

MAGNETOMETRO

. È uno strumento che serve a determinare la direzione e l'intensità del campo magnetico terrestre. La maggior parte dei magnetometri sono costituiti essenzialmente da un ago magnetico opportunamente sospeso e da un sistema idoneo alla determinazione esatta della posizione dell'ago rispetto a una direzione prefissata; in tempi recenti si tende a introdurre l'uso di apparecchi ad induzione, costituiti essenzialmenta da un indotto ruotante attorno a un asse la cui direzione può essere determinata con precisione. Naturalmente in pratica il magnetometro assume forme diverse nelle sue parti accessorie, e quindi differenti denominazioni, a seconda dei determinati usi cui è destinato: le comuni bussole magnetiche, usate specialmente in navigazione, sono particolari magnetometri.

Esaminando più particolarmente i magnetometri ad ago magnetico, possiamo dire che la sospensione dell'ago è affidata a un filo (in generale senza torsione apprezzabile) nei tipi destinati a misure di laboratorio, a un asse, verticale o orizzontale, a seconda dei casi, nei tipi destinati a essere usati all'aperto.

Il tipo più semplice di magnetometro da laboratorio è racchiuso in una scatola di rame purissimo (amagnetico) munita di finestrine in vetro che permettono di vedere l'ago: sopra o sotto di questo è fissato uno specchietto argentato, e le determinazioni della posizione dell'ago vengono fatte col classico sistema del Poggendorff. Questo tipo di magnetometro è più specialmente disposto per esplorare l'andamento orizzontale dei campi magnetici ed è molto usato nei laboratorî per ricerche di suscettività e magnetizzazione di varie sostanze; col metodo di Gauss si può determinare l'intensità orizzontale del campo magnetico, perciò è spesso anche chiamato apparato di oscillazione (v. magnetismo: Magnetismo terrestre).

Per misurare più speditamente l'intensità del campo magnetico terrestre si può usare il magnetometro ora descritto con una piccola variante: a mezzo di due magneti di nota intensità si crea un campo magnetico ben determinato e costante, l'ago magnetizzato si disporrà quindi parallelamente alla risultante tra quello terrestre e quello sussidiario: quindi ad ogni variazione del campo magnetico terrestre, la posizione d'equilibrio dell'ago varierà. Tale principio è stato utilizzato in maniera da rendere le misure pratiche e spedite dal Lamont facendo in modo che l'asse del magnete sussidiario sia normale a quello dell'ago deviato.

Per misure all'aperto che tanto sono oggi diffuse per la prospezione mineraria, s'impiegano apparecchi che discendono direttamente dalle scatole di oscillazione differendone sostanzialmente soltanto per le parti accessorie e per il sistema di lettura: in generale con tali apparecchi si possono fare sia misure d'intensità orizzontale del campo magnetico terrestre (col metodo di Gauss o di Lamont), sia misure di declinazione e perciò i magneti sussidiarî sono facilmente spostabili: a questi strumenti sono dati varî nomi secondo l'uso più particolare cui debbono servire: declinometri, teodoliti magnetici, ecc. Nel magnetometro da campagna dello Schmidt, che è uno dei più diffusi, s'individua la posizione dell'ago a mezzo di un microscopio munito di reticolo, con il quale si osservano due punti di riferimento che si trovano sull'ago stesso; a tale microscopio è collegato un cerchio graduato; a mezzo di altri microscopî si determina la posizione di tale cerchio mobile rispetto ad altro fisso.

Per misure di prospceione mineraria sono molto usati apparecchi, che essendo un po' meno sensibili, sono d'uso più semplice. In essi l'ago magnetico è portato da un asse orizzontale: a seconda che si vogliano far misure di variazione d'intensità orizzontale o verticale del campo terrestre, l'asse di sospensione è perpendicolare o parallelo al meridiano magnetico: in tali apparecchi l'ago si dispone in una posizione che dipende dalla forza magnetica e da quella gravitazionale, poiché il centro di gravità è alquanto spostato dall'asse di sospensione; agli apparecchi di tal genere si dà il nome di variometri o di bilance magnetiche; la lettura è fatta per autocollimazione.

Esistono numerosi altri variometri, tra i quali interessante è quello detto universale di Haalk, con il quale si possono fare anche misure di declinazione, ma il suo uso è alquanto laborioso. La sensibilità di tali variometri varia fra 3 e 10 γ (1 γ = 10^-5 gauss).

Nelle stazioni magnetiche occorre registrare con continuità le variazioni del campo magnetico: a tale scopo si usano apparecchi registratori i quali sono analoghi agli apparecchi precedentemente descritti, soltanto che ai varî sistemi di lettura è sostituito un sistema di registrazione fotografica. Gli strumenti usati sono più particolarmente un magnetometro del tipo più semplice descritto per la declinazione; per la componente orizzontale si usa un magnete sospeso a un filo di non trascurabile torsione, tale che tenderebbe a disporsi normalmente al campo magnetico terrestre; per l'inclinazione, una bussola d'inclinazione; a mezzo di prismetti di vetro si fa in maniera che i raggi luminosi riflessi dai varî specchietti siano inviati su una medesima striscia di carta, al bromuro d'argento, scorrevole. Bisogna particolarmente curare che non venga a variare la temperatura durante le misure, perché è ben noto come il momento magnetico di ogni magnete non sia indipendente dalla temperatura: perciò tra gli accessorî più importanti degli strumenti destinati alle misure all'aperto è un termometro posto nell'interno degli apparecchi; questi inoltre sono protetti il più possibile, con speciali involucri isolanti.

Apparecchi più recenti il cui uso va sempre più estendendosi, sono muniti anziché di magnete sussidiario, di un dispositivo elettrico consistente in una o più spire di rame di forma e di dimensione determinata, nelle quali viene immessa una corrente elettrica d'intensità perfettamente conosciuta. Si ha così il vantaggio di creare un campo magnetico che è molto agevole conoscere.

Quanto ai magnetometri a induzione, essi sono più specialmente usati come inclinometri: il loro principio è identico a quello delle bussole a induzione il cui uso si va sempre più diffondendo in aeronautica.