» Specchio Girevole (0292)

Immagini

Disposizione sperimentale di Michelson — Disegno 1

DESCRIZIONE

Sette specchi piani rettangolari sono uniti lungo il lato maggiore in modo da formare la parete laterale di un parallelepipedo. Il tutto è montato su una base metallica circolare e può essere fatto ruotare per mezzo di un motore esterno che trasmette il movimento attraverso una cinghia avvolta su una puleggia posta sotto la base. Il sistema di specchi può essere fatto ruotare anche manualmente, con una piccola impugnatura posta sulla base superiore (vedi Foto 1). Una colonna metallica, con base pesante a tre piedi, supporta il tutto.

L'apparecchio è usato per misurare la velocità della luce con il metodo di Foucault modificato da Michelson (Michelson's Null Method).

Il fascio di luce da una sorgente S (vedi Disegno 1) passa attraverso una fenditura molto fine, è riflesso dallo specchio A e compie il percorso S A M₁, M₂, C₁, C₂, C₃, C₂, C₁, M₃, M₄ B. Alla fine del percorso è riflesso dallo specchio B, passa attraverso un prisma e termina nel mirino del telescopio T.

Il sistema di specchi P viene fatto ruotare con una velocità tale che l'immagine nel telescopio T sia persistente, ossia occupi esattamente la stessa posizione che occupava quando P era fermo.

In questa condizione, quando il raggio arriva in B lo specchio (7) si trova al posto di (1), e quindi il tempo impiegato dalla luce per percorrere la distanza da A a C₃ e da C₃ a B è eguale al tempo in cui l'apparecchio ruota di (1/7) di giro.
Se d è la distanza ottica tra A e C₃, 2d è la distanza totale percorsa dalla luce nel tempo t uguale a quello impiegato dal riflettore girevole P per compiere 1/7 di giro, cioè il tempo necessario perchè lo specchio successivo prenda il posto dello specchio precedente.

Se ω è la velocità angolare del sistema di specchi P il periodo di rotazione di P è $Formula: [\frac{2\pi}{\omega}]$ . Se gli specchi sono 7, il tempo necessario affinché ogni specchio si posizioni al posto del successivo è:

Equazione: [ t = \frac{2\pi}{7\omega}\eqno{1} ]

Nello stesso tempo (t) la luce percorre la distanza 2d. Se C è Velocità della luce si ha:

Equazione: [ t = \frac{2\cdot d}{c}\eqno{2} ]

Dalle eq. (1) e (2):

Equazione: [ \frac{2\pi}{7\omega}= \frac{2\cdot d}{c} ]

da cui

Equazione: [ c = \frac{7\cdot\omega\cdot d}{\pi}]

dove ν è il numero di rotazioni al secondo di P:

In generale, se il numero di specchi del riflettore girevole è m

Michelson, compiendo l'esperimento nel 1926 in California, aveva installato C₁ sul monte Wilson e C₂ sul monte Sant'Antonio, a una distanza di circa 35 Km. Il valore per C ottenuto da Michelson era: 2.9979 10¹⁰ cm s^-1.

OSSERVAZIONI

Nel vecchio inventario è registrato come "Specchio girevole di precisione"

BIBLIOGRAFIA

[1] Eligio Perucca," Fisica Generale e Sperimentale"; Vol. II, Quarta edizione, UTET Torino, 1942-XX, pag. 168.
[2] Jenkins and White, "Fundamentals of Optics", 3rd Ed. McGraw-Hill Book Company, INC. 1957. Pag. 389.

Dati Catalografici