Page 27 - Un fisico in salotto

Come si misura la velocità della luce?

Vi piacciono le avventure di James Bond? Allora saprete senz’altro cos’è un laser.
Infatti esso è comparso, credo per la prima volta nella storia del cinema (ma potrei
sbagliarmi), come ‘strumento del male’ nel film Agente 007 – Missione Goldfinger.
Ne veniva utilizzato uno molto potente per tagliare le spesse porte di Fort Knox
oppure per uccidere (vi ricordate come...? Ma ovviamente senza successo!) James

Bond.
D’altra parte, sappiamo che laser di potenza inferiore si prestano invece ad
applicazioni assolutamente pacifiche. Essi sono utilizzati per esempio per la lettura
dei codici a barre impressi sui prodotti che trovate in un supermercato; oppure nella
chirurgia oculistica; oppure, ancora, come semplici puntatori, per indicare i
particolari presenti sui lucidi o sulle diapositive che un oratore proietta durante una
conferenza.

Il laser è un dispositivo che proietta un sottilissimo raggio luminoso, per esempio
di colore rosso.
Tra l’altro vi sconsiglio vivamente di farvi proiettare direttamente negli occhi la
luce di un laser per vedere che effetto fa: anche un laser di piccola potenza può
seriamente danneggiare la vista.
Il laser è un oggetto di tecnologia straordinaria, eppure lo avete magari proprio in

casa perché lo avete comperato come portachiavi in una bancarella, per pochi euro!
Con il laser potremmo pensare di ripetere, in versione moderna, l’esperimento che
il fisico francese Armand Fizeau (1819-1896) fece nel 1849 per determinare la
velocità della luce.
Già Galileo aveva sospettato che la luce non si propagasse ‘istantaneamente’ ma,
dati i modesti mezzi tecnologici di allora, non fu in grado di stabilire se le cose
stessero veramente così ed eventualmente avere una valutazione numerica della

velocità con la quale si propagava un raggio luminoso; velocità che comunque
sarebbe risultata elevatissima.
La prima misurazione fu eseguita dall’astronomo danese Ole Rømer (1644-1710)
nel 1676 ma è soltanto con Fizeau che si sono avute valutazioni soddisfacenti, vicine
a quelle che si ottengono oggi.

Immaginiamo dunque di ripetere l’esperimento di Fizeau, basato su un’idea tanto
semplice quanto geniale.
Procuriamoci una ruota dentata e facciamo in modo che il sottile raggio luminoso
del laser passi attraverso l’interstizio tra un dente e l’altro della ruota. Sistemiamo
lontano uno specchio che rifletta indietro la luce del laser in modo che essa torni
verso la ruota e passi attraverso un altro interstizio. Osserveremo il raggio luminoso
che andrà infine a proiettarsi su uno schermo bianco posto ‘alle spalle’ del nostro
apparato sperimentale.

Ma adesso poniamo in rapida rotazione la ruota dentata: la luce passa di volta in
volta attraverso un interstizio fra un dente e l’altro e va a riflettersi sullo specchio.
Tornando indietro, è però possibile che la luce non incontri più l’altro interstizio,