日々の記録

ほどよく書いてきます。

光速測定の可能性

2008年10月15日 22時48分30秒 | その他雑記
 今日、家に帰ってボーっとしているとき、ふと光の速度が3×108 (m/s)であって、1(us)で300mしか進まないことに気がついた。


 1us!!この時間なら測定できる!300mがまだ規模がデカイけど、もしかしたら光の速度が測定できるかもしれない。1usの変化を見るためには、応答時間が1us程度かそれ以下の発光・受光素子が必要だ。
 レーザーダイオードはレーザー発振している状態であれば相当応答速度が速いので発素子の問題は解決だろう。
 受光素子は、PINのフォトダイオードでも使ったら良いのかな。でも、検出に使う素子の入力容量で応答時間が決まってしまいそうだから、その辺の選定も含めて少し頭を働かせないといけないかもしれない。

 次。安定度が悪いかもしれないが、リングオシレーターの位相遅延を起こさせる部分に光の速度を使ってもいいかも。

 リングオシレータではなく、別の発信器でも、光の往復時間を位相遅れに使って発振回路を作れるのではないかと思う。発信周波数から位相遅れがどれだけかを計算できると思うので、そんな方法もおもしろいかもしれない。


 光の速度は測定できそうだ。教科書で昔の人が苦労して測定しましたよ、というのが、案外自分の力でできるのかもしれないと思うと、結構わくわくするもんですね。


 ま、問題は300mも走ってきた光はたとえレーザーでもかなり弱くなっている(光が広がっているはず)だろうから、どうやって検出するかですね。大学にある30cmのドブソニアンに協力を仰ごうか(笑
コメント (2)    この記事についてブログを書く
  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする
« ライントレーサ | トップ | biolite »

2 コメント

コメント日が  古い順  |   新しい順
等価サンプリング (いっちー)
2008-10-16 00:53:56
その光の反射してくる時間を計って距離を出しているのがレーザー距離計です。
安物でも分解能は、なんと~1mm程度。

http://search.auctions.yahoo.co.jp/jp/search?p=%a5%ec%a1%bc%a5%b6%a1%bc%b5%f7%ce%a5%b7%d7&f=0x2&alocale=0jp&apg=1&s1=end&o1=a&mode=1&auccat=0

光が1mm進む時間っていうと、約3ピコ秒。
レーザー光線の反射時間の測定をこの分解能を実現してます。すごいですよね。

まともに時間測定するのではこんな短い時間測定は無理なんで、等価時間サンプリングという方法を使います。
基準クロックを僅かに変化させて、何度もサンプリングさせて分解能をあげる原理です。

DSOでも、等価サンプリング機能付きの高級機だと、A/D速度の数百倍のサンプリング分解能を得られます。
DSOの最大の欠点でもあるエイリアシング現象を逆に積極的に応用するわけですね。
ただし、測定できるのは連続繰り返し波形に限りますが。

レーザー距離計も、パルス時間の測定に、ゲートタイムを僅かに変化させながら、何度もサンプリングさせれば分解能を上げられます。
返信する
くっ (まこち)
2008-10-17 00:17:33
 ず、ずるい。等価時間サンプリングって、それはまるでノギスのバーニヤみたいな働きではないか。

 なんか、その測定は、テクってて、一発の光が遅延してくるのをとらえてないので、やっぱり一発の光をうまく測定してみたいですね。
返信する

コメントを投稿

その他雑記」カテゴリの最新記事