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Museo di Fisica

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 » Lamina di Lummer e Gehrcke (0556)

Immagini

Disegno 1
Disegno 2
Foto 1
Foto 2

DESCRIZIONE

Si tratta di una lamina di vetro a superfici piane e parallele in cui si hanno riflessioni e rifrazioni multiple. Viene usata con lo Spettroscopio interferenziale di Lummer-Gehrcke per lo studio dell'interferenza di onde luminose.

Montata sullo Spettroscopio, la luce da una sorgente estesa viene totalmente riflessa dall'ipotenusa di un prisma retto, ed è incidente sulla superficie inferiore della lamina perfettamente piana, ad un angolo leggermente inferiore a quello limite. Vedi Disegno-1.

Si ottengono due insiemi di raggi paralleli, uno sopra e l'altro sotto la lamina. Questi producono sottili frange di interferenza sul lato superiore e su quello inferiore della lamina, e possono essere osservati con un telescopio. La teoria per questo strumento è a grandi linee la stessa di quella dell'apparato di Fabry-Perot.

Un raggio di luce (AB) incide sulla superficie (XY) della lastra ad un angolo (i); in parte si riflette lungo (BC) ed in parte si rifrange lungo (BD). Al punto (D) esso in parte si riflette lungo (DE) e in parte si rifrange lungo (DK). E così via al punto (E). In tale modo si ottengono due raggi (BC) e (EF) riflessi. Vedi Disegno-2.

Se μ è l'indice di rifrazione della lamina, la differenza di cammino ottico 'd' tra (BC) e (BF) è

Equazione: [d =\mu({\bf BD} +{\bf DE}) - {BP} \eqno{1}]


Equazione: [{\bf BD} = {\bf DE} = \frac{t}{\cos r}]


Equazione: [{\bf BQ} = {\bf QE} = t (\tan r)]

Quindi:

Equazione: [\mu ({\bf BD} +{\bf DE}) = \frac{2\mu t}{\cos r}\eqno{2}]


Equazione: [{\bf BP} = 2{\bf QE}\sin i = 2t\mu\frac{sin^2r}{\cos r}\eqno{3}]

essendo:
Equazione: [ \sin i= \mu\sin r ]


Sostituendo (2) e (3) in (1) si ottiene la differenza di cammino ottico
Equazione: [ d= 2\mu t\cos r ]

Dove r è l'angolo di rifrazione e t è lo spessore della lamina;.
Per una interferenza costruttiva (cioè una frangia luminosa) la differenza di cammino ottico è
Equazione: [ d = 2\mu t\cos r=n\lambda ]

L'insieme dei massimi che si formano per le diverse λ ad un fissato valore di 'n' prende il nome di spettro di ordine n dove
Equazione: [ n = \frac{2\mu t\cos r}{\lambda} ]

.

OSSERVAZIONI

Prezzo di inventario per una lamina: 1200 Lire

BIBLIOGRAFIA

  • [1] Perucca E.,"Fisica Generale e Sperimentale" Vo. II, UTET Torino, 1937. § 111, Page188.
  • [2] Worsnop B.L. and Flint H.T., "Advanced Practical Physics For Students", Asian Edition, 1961. (Page 372 -- 377)

Dati Catalografici

Data di costruzione:ca 1920
Data di carico:1923-06-28
Nr. Inventario:4062 (Generale dal 1874)
Costruttore:Costruttore sconosciuto
Materiale:vetro
Dimensioni:13 cm x 0,8 cm x 0,8 cm
Conservazione:buono (Sono disponibili due Lamine nei loro astucci: un astuccio inventariato 4062 contiene una "Lamina di Lummer e Gehrcke" rotta in tre pezzi mentre l'altro non ha numero di inventario e contiene una lamina in perfette condizioni, identica alla prima. E' possibile che una lamina si sia rotta durante il trasporto (forse dalla Germania), e sia stata sostituita con una nuova, senza più procedere all'inventario.)