Raggio di luce in un sistema localmente inerziale.

From: Ruggero Giullari <ruggerogiullari_at_libero.it>
Date: Sun, 6 Aug 2017 09:15:14 -0700 (PDT)

In un sistema di riferimento localmente inerziale, come ad esempio un ascensore in caduta libera, un raggio di luce parallelo al pavimento, per un osservatore solidale all’ascensore, viaggerà in linea retta fino ad arrivare a uno specchio posto sulla parete laterale posta di fronte alla sorgente, per poi essere riflesso sempre parallelo al pavimento verso la sorgente emittente.

In definitiva per l’osservatore solidale al sistema l’esperienza non è per nulla diversa rispetto a un orologio a luce istallato sistema inerziale che viaggi con moto uniforme.

Tuttavia per un osservatore esterno all’ascensore la luce viaggerà su un ramo parabolico, poi raggiunto lo specchio, sarà riflesso, non con l’angolo incidente, ma nuovamente con un ramo parabolico simmetrico e inverso al primo ramo.
 


Ora vorrei riprendere un vecchio post nel quale Elio Fabri spiegava egregiamente come da un laser posto trasversalmente in un sistema inerziale, uscisse un raggio perfettamente collimato che visto da un osservatore esterno, viaggiava diagonalmente verso lo specchio di fronte formando un angolo alfa pari a:
sin(alfa) = v/c.

In poche parole, quando gli specchi si muovono solo i fotoni che viaggiano (casualmente) un po' "in avanti" riescono a riflettersi e a tornare indietro al modo giusto per far funzionare il laser."




Nel caso dell’ascensore il calcolo dell’equazione della specifica parabola, data una certa accelerazione, è relativamente semplice, tuttavia vorrei una conferma che la riflessione del raggio, sia all’interno dell’apparecchiatura laser, sia sullo specchio dell’ascensore avvenga seguendo ancora un ramo della parabola poiché a prima vista potrebbe sembrare naturale e ovvio che il raggio venisse riflesso in modo speculare secondo l’angolo incidente. Elio, aiuto:-)
Received on Sun Aug 06 2017 - 18:15:14 CEST