Apparato per la misura della velocità della luce
Un apparato portatile per determinazioni accurate della velocità della luce
- Installazione rapida: 45 secondi per il collegamento dei cavi alla centrale e l’alimentazione alla presa di corrente.
- Completamente autonomo: non richiede alcuna strumentazione o componenti ottici ausiliari come oscilloscopi, computer, data logger, generatori di funzioni o impulsi, alimentatori, lenti, supporti, ecc.
- Niente da allineare: apparecchio immediatamente pronto per eseguire misurazioni.
- Nessuna piccola parte staccabile e facilmente allentata.
- Determinazione della velocità della luce c nella propagazione libera misurando lo spazio percorso dalla luce mediante la modulazione di un raggio laser ad una frequenza di 433,9 MHz e del rilevamento della fase del segnale ottico ricevuto ad una certa distanza. È la più corta di tutte le attrezzature commerciali esistenti: 70 cm.
- Determinazione diretta della velocità della luce c in solidi trasparenti o quasi trasparenti sotto forma di barre lunghe alcuni centimetri, con le estremità approssimativamente piatte-parallele e lucide, nonché nei liquidi e nelle loro soluzioni contenute in celle di prova con un volume di circa 10 cm3. La cella viene fornita con l’apparecchiatura.
- Determinazione dell’indice di rifrazione relativo n di solidi o liquidi trasparenti o quasi trasparenti secondo la definizione: n = c / v.
- Determinazione della velocità di propagazione dei segnali nei cavi e della costante dielettrica del loro dielettrico. Viene fornito un cavo di prova.
- Display adatto a un vasto pubblico.
- Alta precisione sulla singola misura: un’incertezza relativa inferiore a 0,01, che può essere ridotta con l’uso di tecniche di misurazione standard.
- Il principio di funzionamento è semplice e intuitivo.
- Versione trasportabile, per dimostrazioni in classe, per mostre e misure da parte degli studenti.
- Imballaggio di piccole dimensioni per un trasporto conveniente. Il banco ottico è lungo 140 cm ed è alloggiato in un contenitore cilindrico di 8 cm di diametro, le altre parti componenti in un robusto contenitore di cartone sono facilmente gestibili.
- Peso totale compreso il banco ottico di circa 2 Kg.
- Versioni più grandi, adatte a Musei o Science Centers sono disponibili a richiesta
- Per una descrizione dettagialta si veda: AJP_SpeedOfLigh_Pegna.pdf
Un apparato portatile per misure accurate della velocità della luce
(la precisione di una singola misura è del 0.1%)
Il dispositivo è:
– portatile (è contenuto in una valigetta più un tubo lungo 130 cm )
– pre-allineato (non richiede aggiustamenti dell’ottica)
– immediatamente operativo (si allestisce in meno di un minuto)
Permette anche:
– misure di indice di rifrazione in solidi e liquidi
– misure del rapporto di velocità in cavi coassiali
Non serve oscilloscopio, generatore o altra strumentazione ausiliaria
La sensibilità è così elevata da permettere di rilevare il rallentamento del fascio di luce nel piccolo spessore di un vetrino da microscopio (circa 1 mm )
Cfr.: G. Pegna , An extraordinary tabletop speed of light apparatus American Journal of Physics 85, 712 (2017)
Dispositivo brevettato
Versioni più grandi, adatte a Musei o Science Centers sono disponibili a richiesta