Magnetòmetro

magnetometro

magnetòmetro s. m. [comp. di magneto- e -metro]. – In fisica, strumento che serve a misurare la direzione e l’intensità di un campo magnetico e in partic. del campo magnetico terrestre. I primi magnetometri propriamente detti sono stati, all’inizio del sec. 19°, i m. ad ago magnetico, o teodoliti magnetici, costituiti da un ago magnetico sospeso a un filo privo di apprezzabile elasticità di torsione e contrappesato in modo da risultare orizzontale (altrimenti, si disporrebbe secondo la direzione del campo: per es., in Italia puntando con il suo polo nord verso il basso); l’ago si dispone allora secondo la componente orizzontale del campo, indicando direttamente, con riferimento alla direzione del nord geografico, la declinazione magnetica; applicando ortogonalmente all’ago il campo prodotto da un piccolo magnete deflettore, dalla posizione di equilibrio assunta da esso si deduce anche l’intensità della componente orizzontale; una variante è costituita dai m. a torsione, in cui il filo di sospensione ha un’apprezzabile elasticità di torsione, con un effetto antagonista che sostituisce quello del precedente magnete deflettore. Strumenti semplici sono anche i m. a induzione elettromagnetica, detti brevemente induttori terrestri, costituiti da una bobina piatta, collegata a un galvanometro, che viene fatta rotare variando la direzione dell’asse di rotazione fino a che il galvanometro non dà alcuna indicazione. Attualmente gli strumenti principali del magnetismo terrestre sono m. a precessione nucleare di protoni, o brevemente m. a protoni, che misurano, indicandone direttamente il valore numerico in nanotesla, l’induzione del campo a partire dalla misurazione della frequenza del moto di precessione assunto nel campo magnetico terrestre da protoni preventivamente allineati da un intenso campo magnetico momentaneo, ortogonale a quello terrestre (campo polarizzante). Insieme ad essi sono attualmente molto usati anche i m. a saturazione, o a nucleo saturabile, basati sulla distorsione che il campo magnetico terrestre produce sulla risposta di una bacchetta di ferrite a un’eccitazione di corrente alternata; non necessitano della preventiva applicazione di un campo artificiale, come i magnetometri a protoni, e perciò sono gli strumenti preferiti per misurazioni di campagna o a bordo di veicoli spaziali, dove una modesta richiesta di alimentazione elettrica è una qualità molto importante. Di realizzazione più recente sono i magnetometri noti con la sigla SQUID (v.) e i m. ad effetto maser, basati sulla separazione dei livelli energetici nucleari prodotta dal campo magnetico esterno e misurata studiandone l’interazione con una radiazione maser.