Lighthouse

La portata geografica di un faro è la distanza massima dalla quale un osservatore, posto al livello del mare, può vedere la sua luce. Questa portata può essere determinata con la formula seguente, che tiene conto dell’altezza della luce sul livello del mare (indicata con la lettera H espressa in metri e riportata sulle carte nautiche) e che ci consente di ricavare la portata in miglia:
Pg=2.04 √ H
Ovviamente, se l’occhio dell’osservatore non si trova sulla superficie del mare, ma ad una certa altezza “e”, la distanza dalla quale è possibile scorgere la luce del faro sarà data dalla somma dei due orizzonti, quello del faro, dato con la formula precedente, e quello dell’osservatore dato dalla stessa formula, nella quale al posto dell’altezza del faro viene indicata l’altezza dell’occhio dell’osservatore o, come è più corretto, dalla relazione:
Pg=2.04 (√H + √ e)
dove H è l’altezza del faro sul livello del mare ed e quella dell’occhio dell’osservatore. Sulla sommità della costruzione del faro ha sede la lanterna che ha lo scopo di proteggere l’apparato ottico dalle intemperie e, al suo interno, l’apparato illuminante e la sua ottica. La lanterna è una specie di lucernaio, coperto da una struttura metallica e circondato da vetrate, attraverso le quali passa la luce del faro e che consentono la circolazione dell’aria indispensabile per evitare la formazione di condensa, che limiterebbe la portata del faro. Queste lanterne hanno diversi aspetti e sorgono su una terrazza circolare circondata da una ringhiera a giorno; ve ne sono di assai curiose e belle. L’apparato illuminante, detto anche sorgente luminosa, è costituito da una lampada elettrica ad incandescenza, che va sostituendo quelle ad incandescenza a vapori di petrolio o vapori di mercurio o altri gas come il propano o l’acetilene, che, ancor oggi, costituiscono la sorgente di riserva, in caso di mancanza di corrente elettrica.

L’apparato illuminante
Anticamente l’accensione del faro era effettuata dal guardiano, che annotava sul diario del faro l’ora di accensione e quella di spegnimento; oggi la figura del guardiano va scomparendo e i fari vengono attivati, automaticamente, con sistemi ad orologeria o da cellule fotoelettriche. Affinché la luce di un faro sia proiettata in una precisa direzio- ne, è necessario ridurre notevolmente la dispersione e la diver- genza. Ciò è ottenuto utilizzan- do particolari apparati formati da lenti e prismi, che hanno la proprietà di dirigere la luce di un faro pressoché orizzontalmente. La lampada è posta all’interno dell’apparato e occupa il fuoco del- la lente e dei prismi. L’invenzione di tale apparato è dovuta all’ingegnere francese Agostino Fresnel e per  questo motivo, in suo onore, viene chiamato “lente di Fresnel”. Questa particolare lente è costituita da una parte centrale detta rifrattore cilindrico o parte diottrica, superiormente a questa esiste una serie di anelli a sezione prismatica chiamati parti catadiottriche e distinti in cupola (la parte superiore) e falda (la parte inferiore). Questo tipo di lente ha l’unico scopo di diffondere la luce su tutto il giro d’orizzonte, pressoché orizzontalmente, ma in maniera fissa. La caratteristica luce girevole è ottenuta tagliando la lente secondo un asse orizzontale,  in questa maniera si ottiene una sorta di pannello ottico formato da una serie di anelli concentrici, costituiti dalla lente e dagli anelli prismatici. Per ottenere le diverse caratteristiche dei fuochi girevoli, si realizzano apparati ottici costituiti da diversi pannelli sistemati in modo adeguato su una circonferenza. L’apparato ottico dei fari con luce girevole si colloca su di una apposita armatura metallica, che può ruotare grazie ad un motore elettrico ad orologeria. Mentre con dei filtri colorati è possibile ottenere una luce di colore diverso dal bianco. Non tutti i fari mostrano la loro luce in ogni direzione, alcuni hanno dei settori volutamente oscurati o presentano dei settori nei quali l’intensità e la portata della luce è superiore o colorata in maniera diversa. Oltre ai fari fissi esistono delle speciali navi sulle quali viene montato un apparato luminoso di grande portata (un vero e proprio faro). Queste navi, che praticamente sostituiscono le superboe, sono chiamate Battello faro, sono armate con un equipaggio minimo e vengono ancorate in acque relativamente basse, in vicinanza di pericoli da segnalare al navigante, laddove non è possibile costruire un vero e proprio faro.

Come identificare un faro
Gli elementi per identificare un faro sono:
tipo della luce, che rappresenta il rapporto tra la durata della luce e della eclissi; questo periodo può essere fisso o variabile;
il colore della luce è, evidentemente, il colore mostrato dalla luce. I colori principali sono il bianco, il verde e il rosso;
il periodo, che costituisce l’intervallo di tempo necessario a compiere l’intero ciclo che rappresenta la caratteristica del faro.

Segnali luminosi
Luce fissa (F.): mostra una luce continua con colore e intensità costante;
Luce intermittente (Int.): la durata totale della luce è superiore a quella dell’eclissi e queste ultime, generalmente, hanno la stessa durata;
Isofase (Iso.): la durata della luce è esattamente uguale a quella dell’eclissi;
Luce a lampi (Lam.): la durata totale della luce, generalmente con singoli lampi di uguale durata, è inferiore alla durata dell’eclissi;
Luce scintillante (Sc.): la luce ha una frequenza compresa tra i 50 e gli 80 lampi al minuto;
Luce scintillante rapida (Sr.): la luce ha una frequenza compresa tra gli 80 ed i 160 lampi al minuto;
Luce scintillante ultrarapida (Su.): la luce ha una frequenza superiore a 160 lampi al minuto;
Luce a codice Morse (Mo.): riproduce una lettera dell’alfabeto Morse (la lettera viene indicata tra parentesi a fianco della caratteristica del faro);
Luce fissa a lampi (F.Lam): mostrano una luce continua con sovrapposta una luce a lampi di maggiore intensità;
Luce alternata  (Alt..): mostrano una luce alternata di colore diverso.