Messias do mal

Determinação da velocidade da luz
Introdução O objectivo desta experiência é determinar a velocidade da luz utilizando a radiação laser. De acordo com a teoria da relatividade, a velocidade da luz tem um significado especial, porque nenhum corpo no universo pode ter uma velocidade superior à velocidade da luz no vácuo, que é igual a 299792458 ms-1. A velocidade da luz foi medida pela primeira vez pelo astrónomo O. Roemer, em 1676. Roemer observou que o tempo do eclipse da lua Io de Júpiter era diferente durante o ciclo anual. Associando estas diferenças ao facto de a luz ter que percorrer distâncias diferentes estimou um valor para a velocidade da luz, 30800 Kms-1. Outros métodos foram entretanto desenvolvidos, entre os quais podemos citar: o método de paralaxe anual dos astros proposto por Bradley; o método da roda dentada de Fizeau; o método do espelho girante de Foucault e, em particular, com mais precisão o método interferométrico de Michelson. Com o advento dos lasers surgiram kits simples, de fácil manuseamento, que permitem a um aluno do ensino secundário medir a velocidade da luz. Modulando um laser semicondutor com um sinal de 1 MHz e dividindo o feixe, de modo que os percursos ópticos sejam diferentes quando observados no osciloscópio, verifica-se que estes sinais encontram-se desfasados. Este desfasamento deve-se ao facto dos feixes percorrerem distâncias diferentes. Deste modo, medindo a diferença do espaço percorrido e o desfasamento entre os dois feixes é possível determinar a velocidade da luz através da equação: c= s

t

em que c é a velocidade da luz; s é a diferença entre as distâncias dos dois percursos ópticos; t é o tempo de desfasamento entre os dois sinais.

Material necessário para realizar a experiência: Laser semicondutor; divisor de feixe (DF); espelhos (E); lente (L); receptor para descodificar o sinal de 1 MHz; osciloscópio, suportes para os diversos componentes.

Montagem experimental O diagrama esquemático da montagem