Che cos'è l'interferometria ottica?

L'interferometria ottica è l'uso dell'interazione tra due o più onde di energia per raccogliere informazioni. Provengono dalla stessa fonte o hanno una frequenza simile e l'interferenza generata all'interno dello strumento di misura offre dati importanti sul loro comportamento e sulle caratteristiche della sorgente. Gli esperimenti con questa tecnica risalgono ai primi del 1800 che hanno avuto un ruolo chiave nello sviluppo di teorie sulla natura dell'universo. Gli scienziati possono applicare l'interferometria ottica a una serie di compiti di misurazione e calibrazione.

In un semplice esempio di interferometria ottica, un astronomo può scegliere di effettuare misurazioni della stessa sorgente puntuale, come una stella, con due telescopi. Ogni telescopio raccoglie la luce dalla stella e la trasmette a un interferometro, che combina le informazioni. L'astronomo può prendere nota delle variazioni delle immagini e raccogliere informazioni sulla posizione, le dimensioni e la composizione della stella. Queste osservazioni possono consentire all'astronomo di determinare se la stella si sta avvicinando o si sta ritirando e di seguire il suo movimento attraverso l'universo.

La parola "ottico" nel titolo può essere fuorviante, in quanto può creare l'impressione che l'interferometria ottica implichi il lavoro con la luce visibile. In effetti, l'energia in lunghezze d'onda non visibili può anche essere raccolta, con l'uso di dispositivi ottici specializzati. Ciò può includere onde radio, che sono ampiamente utilizzate in astronomia per raccogliere dati su oggetti estremamente distanti. I ricercatori possono lavorare con energia da una fonte di interesse o generare energia con strumenti come i laser per effettuare misurazioni e calibrare le apparecchiature.

Numerose apparecchiature possono essere combinate, come una banca di radiotelescopi, in lavori di interferometria ottica. Man mano che le lunghezze d'onda vengono combinate e si sviluppa l'interferenza, gli osservatori possono rilevare informazioni ai margini dei dati in grado di fornire informazioni sulla natura delle fonti osservate. Questo processo può essere utile per tutto, dall'esecuzione di misurazioni estremamente precise dei fenomeni sulla terra alla sperimentazione di teorie sulla composizione di stelle distanti.

Alcuni primi esperimenti con l'interferometria ottica astronomica hanno dimostrato che le precedenti teorie sulla composizione dello spazio erano errate. Per molti secoli, la gente aveva creduto che nell'atmosfera fosse presente una sostanza nota come "etere", che fungeva da conduttore di suoni e luci. Nel 1800, le osservazioni fatte con l'aiuto dell'interferometria ottica crearono alcuni buchi nella teoria e nel 1900 la scienza avanzò a passi da gigante per smantellare del tutto la teoria e sostituirla con altri modelli per spiegare l'universo.

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