Un po' di sole in un secchio d'acqua. Disegno, descrizione

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Un po' di sole in un secchio d'acqua. Laboratorio di scienze per bambini

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Usando questo telescopio, l'astrofisico di Kharkov Viktor Petrovich Vasiliev scatta fotografie del Sole.

Organizziamo mentalmente un simile esperimento. Versare qualsiasi liquido sufficientemente viscoso in un piatto: ad esempio glicerina o olio. Immagina ora che il piatto abbia iniziato a ruotare. Se la velocità di rotazione è costante, la superficie del liquido assumerà la forma esatta di un paraboloide di rivoluzione. Perché non hai uno specchio! E non ha bisogno di essere affilato o lucidato. Tale dispositivo è stato proposto per la prima volta dal famoso fisico sperimentale Robert Wood.

Ma ecco il problema: come far ruotare un piatto con liquido in modo rigorosamente uniforme, senza urti e vibrazioni che annullerebbero la correttezza della forma dello specchio liquido? In questo caso è indispensabile un semplice fissaggio del contenitore sull'asse del motore. Anche lo stesso Robert Wood non è riuscito a risolvere questo problema fino alla fine. Ma ci proviamo ancora!

Un po' di sole in un secchio d'acqua

Facciamo un contenitore di latta come un secchio. Eseguiamo due fori nella parte inferiore e installiamo due tubi in essi, dopo averlo precedentemente sigillato, come mostrato nella figura. Collegare entrambi i tubi a una piccola pompa centrifuga. Versare l'acqua nel contenitore - quasi fino all'orlo - e accendere la pompa. Non appena nel contenitore si forma un piccolo vortice, si pone sulla superficie dell'acqua un piatto riempito con un liquido viscoso. Catturato dal vortice, inizia a ruotare uniformemente. Ovviamente, per ottenere uno specchio di alta qualità, dovrai armeggiare: installare fascette regolabili sui tubi, trovare la modalità operativa ottimale per la pompa, selezionare con cura la dimensione della piastra. Inoltre, per eliminare le vibrazioni, la pompa stessa deve essere posizionata su un cuscino ammortizzante, ad esempio gomma o gommapiuma, lontano dallo specchio.

Ma un tale specchio non può essere diretto in nessun punto del cielo: guarda sempre solo allo zenit. E per lavorarci avrai bisogno di uno specchio piatto aggiuntivo, come si suol dire, di qualità ottica.

Osservare il Sole con il nostro telescopio può essere fatto in cortile, sul balcone o anche nella stanza vicino alla finestra aperta. È solo necessario fissare uno specchio piatto su un paraboloide rotante in modo che i raggi del sole cadano sullo specchio verticalmente o quasi verticalmente. E' necessario trovare il piano focale del telescopio per sapere a quale distanza posizionare la camera. Questo viene fatto utilizzando uno schermo bianco su cui viene proiettata l'immagine del Sole.

Scattano foto da una superficie rotante con una fotocamera senza obiettivo (il suo ruolo è svolto dallo stesso specchio liquido), ma con un paraluce che protegge la pellicola dal bagliore laterale. Poiché l'immagine può essere instabile a causa dell'imperfetto centraggio della lastra, è necessario utilizzare velocità dell'otturatore elevate. Uno specchio piatto non metallizzato e un liquido viscoso riflettono solo una piccola percentuale della luce che cade su di essi, quindi non puoi aver paura di bruciare le porte dell'otturatore o danneggiare la vista.

Il diametro dell'immagine del disco solare dipende dalla velocità di rotazione dello specchio. Può essere approssimativamente calcolato con la formula:

d=405/n²

dove d è in centimetri e n è in giri al minuto.

Va tenuto presente che anche un piccolo cambiamento nella velocità di rotazione di uno specchio liquido ne modifica notevolmente la curvatura. Ad esempio, a 33 min-1 (la velocità di rotazione del disco del lettore), la lunghezza focale è di circa 40 cm (il diametro dell'immagine del Sole è di soli 4 mm) e ad una velocità di 10 min-1 aumenta a 4,5 M. Questo è già abbastanza accettabile per osservare le macchie solari.

Autore: V.Vasiliev

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Tuttavia, il tempo passa e compaiono nuovi superconduttori. In particolare, la superconduttività è stata riscontrata nel bisolfuro di molibdeno abbastanza di recente: nel 2012 i giapponesi hanno ottenuto l'effetto su uno strato sottile di questa sostanza e nel marzo 2015 i cinesi lo hanno fatto su un campione sfuso, ma ad alta pressione, la temperatura di transizione si è rivelato essere leggermente più di 11K. Solitamente, il MoS2 viene utilizzato come componente lubrificante solido: come la grafite, è facilmente separabile in strati monoatomici. È stato su un oggetto così bidimensionale che un gruppo internazionale di ricercatori ha condotto esperimenti a Nimega. Perché là? Ma perché il Nijmegen High Magnetic Field Laboratory ha strutture uniche con magneti estremamente potenti; fu qui negli anni '90 che Andrey Geim, futuro premio Nobel per la scoperta del grafene, effettuò la famosa levitazione della rana per il diamagnetismo insito in tutti gli esseri viventi.

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