Page 654 - Capire la Fisica

L’intensità del fascio laser quando ritorna indietro sulla Terra sarà molto inferiore e può
anch’essa essere trovata attraverso l’Equazione precedente.

Soluzione: a. La distanza percorsa durante il viaggio di andata e ritorno è 2L. Quindi il
tempo impiegato dall’impulso per percorrere tale distanza, viaggiando alla velocità c,

è

8
2 2(3.84 ∙ 10 )
∆ = = = 2.56
8
10
3.0 ∙

b. Se vogliamo misurare la distanza tra la Terra e la Luna con una accuratezza di ±1.0

cm, poiché il fascio laser viaggia sia dalla Terra alla Luna che viceversa, abbiamo biso-
gno di conoscere la distanza dell’intero viaggio con un’accuratezza di ±2.0 cm.

Il tempo impiegato dalla luce per percorrere una distanza ∆= 2.0 cm è

∆ 0.020
∆ = = = 6.6 ∙ 10 −11 = 66
8
3.0 ∙ 10 /
Quindi il tempo di arrivo dell’impulso deve essere misurato con un’accuratezza di circa
70 ps.

c. La luce che arriva sulla Luna viene riflessa dagli specchi circolari di diametro D. A
causa della diffrazione da queste aperture circolari il fascio riflesso si allarga con una
larghezza angolare di 2, dove , è l’angolo del primo minimo da entrambi i lati del

massimo centrale. Utilizzando l’Equazione troviamo che
la larghezza del massimo centrale, il diametro della macchia circolare luminosa quando
il fascio raggiunge la Terra, è

8
−9
2.44 2.44(532 ∙ 10 )(3.84 ∙ 10 )
= = = 12.000
0.040
2
2
d. La luce viene riflessa da specchi circolari di raggio r = D/2 e area a = = /4.
La potenza riflessa da uno specchio è

2
Quando l’impulso ritorna sulla Terra, il fascio si è allargato su una vasta area di /4.
Quindi l’intensità sulla superficie della Terra di un raggio riflesso da uno specchio è

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