Sembrerebbe che qualcosa di simile ad un periscopio moderno sia stato inventato dal tipografo tedesco J. G. Gutenberg. Si racconta che il suo rudimentale periscopio consentì ai pellegrini, in una festa religiosa svoltasi nella città tedesca di Aquisgrana nel XV secolo, di vedere sopra le teste della folla festante. L'invenzione del periscopio vero e proprio, però, è attribuita ufficialmente all'irlandese Sir Howard Grubb, anche se molti considerano l'italiano Paolo Triulzi il reale ideatore dello strumento: il 3 settembre del 1901, ovvero tre mesi prima di Grubb, depositò il brevetto dello strumento ottico.

Il periscopio è un dispositivo ottico che consente di esplorare l’intero giro di orizzonte a un osservatore che si trovi in una posizione in cui la visibilità diretta non sia possibile o sia addirittura pericolosa. Nella forma più semplice, è un tubo verticale alle cui estremità sono fissati due specchi paralleli tra loro e posti ad un angolo di 45° rispetto alla linea passante per essi. Quelli più complessi sono costituiti invece da un insieme di prismi che riportano la visione su un piano diverso da quello osservato. Il periscopio fu utilizzato nei sommergibili, nei carri armati e nelle trincee durante la prima guerra mondiale.

Il funzionamento del periscopio si basa sulla riflessione della luce. La riflessione è il fenomeno per cui un'onda, che si propaga lungo l'interfaccia tra differenti mezzi (ad esempio aria e vetro), cambia di direzione a causa di un impatto con un materiale riflettente. Il raggio incidente viene riflesso cambiando la propria direzione secondo le due leggi della riflessione:

• il raggio incidente e quello riflesso giacciono nello spesso piano in cui giace la normale alla superficie riflettente nel punto di incidenza;
• l'angolo di incidenza, cioè quello tra la normale alla superficie nel punto di incidenza ed il raggio incidente, è uguale al raggio riflesso, cioè quello tra la normale alla superficie nel punto di incidenza ed il raggio riflesso.

In altri termini si ha che: $î= r̂$,
dove con î si indica l’angolo formato, rispetto alla normale alla superficie del raggio incidente e con r̂ il corrispondente angolo che si viene a formare (misurato sempre rispetto alla normale alla superficie considerata).

Schema rappresentante il fenomeno della riflessione, https://www.chimica-online.it/fisica/riflessione.htm

Le leggi della riflessione valgono anche se la superficie su cui incide la luce non è piana. In tal caso però le normali alla superficie hanno punto per punto direzioni diverse; pertanto anche i raggi luminosi vengono riflessi in varie direzioni e si dice che la luce viene diffusa dalla superficie. Parlando di riflessione, è necessario menzionare il fattore di riflessione, ρ, della superficie considerata: esso è la percentuale riflessa della potenza incidente P_i , cioè il rapporto fra la potenza riflessa P_r e quella incidente. In generale ρ è funzione dell'indice di rifrazione (grandezza adimensionale che quantifica la diminuzione della velocità di propagazione di una radiazione elettromagnetica quando attraversa un materiale) del secondo mezzo rispetto al primo, dell'angolo d'incidenza e della lunghezza d’onda. Un'onda elettromagnetica riflessa può anche subire uno sfasamento (differenza tra le fasi che due grandezze periodiche hanno nello stesso istante). Questo dipende dagli indici di rifrazione del mezzo nel quale viaggia la luce (n₁) e del mezzo oltre la superficie riflettente (n₂):

• se n₁ > n₂ non c'è sfasamento;
• se n₁ < n₂ la radiazione riflessa è sfasata di π, cioè di mezza lunghezza d'onda.

In conclusione, ogni specchio riflette la luce secondo un angolo uguale a quello con cui la luce lo colpisce. Nel caso del periscopio, lo specchio superiore viene colpito dalla luce con un angolo di 45° e la riflette con lo stesso angolo andando a colpire lo specchio inferiore. Questa luce riflessa colpisce il secondo specchio sempre con un angolo di 45° e la riflette nuovamente con lo stesso angolo in direzione dell’occhio dell’osservatore.

http://www.scuolamediacoletti.org/les/schede_luce/periscopio.htm#:~:text=Il%20funzionamento%20del%20periscopio%20si,a%20colpire%20lo%20specchio%20inferiore
https://www.treccani.it/vocabolario/periscopio/
https://it.wikipedia.org/wiki/Periscopio
https://www.chimica-online.it/fisica/periscopio.htm
https://it.wikipedia.org/wiki/Riflessione_(fisica)
https://www.chimica-online.it/fisica/riflessione.htm
https://www.studenti.it/riflessione.html#:~:text=La%20riflessione%20della%20luce%20verifica,uguale%20all'angolo%20di%20riflessione
https://digilander.libero.it/danilo.mauro/temi/riflessione1.html#:~:text=La%20seconda%20legge%20della%20riflessione,forma%20con%20il%20raggio%20riflesso

Salvatore Bosco, Gaetano Lubrano, Stefano Sarracino, Andrea Sciarra.

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