teodolìte

sm. [sec. XVIII; dall'inglese theodolite]. Strumento geodetico e topografico impiegato nelle osservazioni terrestri per la misura di angoli azimutali e zenitali e atto, mediante opportuni accessori, anche alla misura di distanze e di azimut magnetici e geografici. Lo strumento è schematicamente costituito da un basamento, un'alidada, un cannocchiale e due cerchi graduati, uno orizzontale e uno verticale. Il basamento, munito di livella torica, consente l'appoggio dello strumento mediante tre viti calanti o su un treppiede o su un pilastrino, quando disponibile in corrispondenza del punto di stazione. La livella torica è di sensibilità adeguata alla precisione della misura e deve essere sempre rettificata prima dell'uso e controllata durante le osservazioni in particolare quelle azimutali. Tale livella infatti garantisce la verticalità dell'asse principale dello strumento. Sul basamento è montata l'alidada che è libera di ruotare attorno a un perno verticale che individua l'asse principale del teodolite. L'alidada sorregge mediante due bracci il cannocchiale che è girevole intorno a un asse orizzontale detto asse secondario. Il cannocchiale, che individua il terzo asse, detto asse di collimazione, è del tipo astronomico (immagini rovesciate) e può consentire anche fino a 40 ingrandimenti. Lo strumento ha due cerchi, generalmente di vetro, riportanti le graduazioni angolari; quello orizzontale, detto cerchio azimutale, è disposto sopra il basamento con centro sull'asse principale e può essere fissato al basamento o, talora, all'alidada, con apposite viti di pressione, mentre quello verticale, detto cerchio zenitale, è di solito fissato all'asse di rotazione del cannocchiale e ha una livella torica di sensibilità maggiore di quella dell'alidada collegata agli indici di lettura del cerchio. Entrambi i cerchi sono muniti di dispositivi ottici micrometrici per consentire una lettura il più possibile accurata. L'indice di lettura del cerchio orizzontale, solidale al basamento, ruota con l'alidada, mentre quello del cerchio verticale è fissato all'alidada. Per la corretta misura degli angoli occorre che si verifichino sei condizioni, che vengono garantite dall'accuratezza sia delle operazioni per la messa in stazione del teodolite che della cura posta nelle osservazioni. La verticalità dell'asse principale di rotazione dell'alidada viene realizzata durante la “messa in stazione” dello strumento mediante la centratura della livella torica del basamento ottenuta agendo alle tre vite calanti. L'ortogonalità dell'asse secondario rispetto al principale, la normalità dell'asse di collimazione rispetto al secondario e l'eccentricità del cannocchiale, benché siano condizioni realizzate dalla casa costruttrice, non sono garantite con assoluta esattezza; si ovvia a ciò eseguendo le osservazioni azimutali nelle due posizioni coniugate del cannocchiale applicando “la regola di Bessel”, che consiste nell'effettuare le letture coniugate prima con il cerchio verticale a sinistra (detta posizione con cerchio a sinistra: CS) e poi con il cerchio verticale a destra (detta posizione con cerchio a destra: CD); per ogni direzione vengono mediate le coppie dei valori ottenuti. La coincidenza assoluta fra centro della graduazione dei cerchi e asse di rotazione dell'alidada o del cannocchiale non è sempre garantita; si ovvia all'errore di eccentricità dei cerchi, effettuando la media delle letture fatte sui valori diametralmente opposti (nei moderni teodoliti muniti di micrometro ottico la media è immediata in quanto si ha la coincidenza delle immagini dei tratti della graduazione per valori diametralmente opposti). Le graduazioni sui cerchi, benché realizzate con macchine “a dividere” quasi perfette, possono essere affette da un errore periodico; si elimina l'inconveniente misurando più volte la stessa direzione in zone diverse del cerchio uniformemente distribuite sui 360º. Il metodo è detto “della reiterazione” e la media risulta esente dall'errore per le graduazioni. L'angolo azimutale fra due punti si ottiene effettuando la media dei valori ottenuti dalla differenza delle letture reiterate per ciascuna direzione, dopo aver prima mediato le due letture coniugate (CS e CD). L'angolo zenitale di un punto si ottiene dalla semidifferenza tra le letture fatte sul cerchio collimando al punto nelle due posizioni coniugate CS e CD; la semisomma delle stesse letture dà invece lo zenit strumentale, il valore cioè che si legge sul cerchio ad asse di collimazione verticale. Nelle misure di triangolazione di 1º e 2º ordine si impiegano generalmente teodoliti con approssimazione al decimo di secondo, mentre per gli ordini inferiori è sufficiente usare teodoliti con approssimazione a un secondo. Il moderno sviluppo tecnologico più che un aumento di precisione (già alla fine del XVIII secolo venivano realizzati teodoliti con approssimazione ai due secondi) ha consentito la costruzione di strumenti di minore peso, più compatti, abbinati a un geodimetro (detti stazioni totali), con la registrazione automatica dei dati su supporto cartaceo o su nastro magnetico.