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Misura dell'angolo \( \alpha \)

Figure 1: Misura dell'angolo di apertura del prisma attraverso la riflessione.
\resizebox*{1\columnwidth}{!}{\includegraphics{prisma.eps}}

L'angolo \( \alpha \) viene determinato mettendo il prisma in una posizione \( \theta _{1} \) e fissando l'oculare sulla posizione dell'immagine della lampada dopo la riflessione su una faccia del prisma. Dopo di ciò si ruota il prisma in modo che la seconda faccia rifletta la lampada nella stessa direzione e si misura la posizione \( \theta _{2} \) del prisma. Come mostrato in figura 1, si ha

\begin{displaymath}
\alpha =180^{\circ }-\left( \theta _{1}-\theta _{2}\right) .
\end{displaymath} (2)

La simulazione di questa misura consiste nei seguenti passi:

  1. scegliere a caso un valore di \( \theta _{1,\textrm{vero}} \) in una distribuzione uniforme tra \( 90^{\circ } \) e \( 270^{\circ } \);
  2. calcolare il valore di \( \theta _{2,\textrm{vero}}=\theta _{1,\textrm{vero}}+\alpha _{\textrm{vero}}-180^{\circ } \);
  3. determinare un possibile valore misurato di \( \theta _{1}=\theta _{1,\textrm{vero}}+\epsilon _{1} \) dove \( \epsilon _{1} \) è l'errore sperimentale, estratto da una distribuzione gaussiana con valor medio 0 e sigma \( \sigma _{\theta } \);
  4. determinare un possibile valore misurato di \( \theta _{2}=\theta _{2,\textrm{vero}}+\epsilon _{2} \) dove \( \epsilon _{2} \) è l'errore sperimentale, estratto da una distribuzione gaussiana con valor medio 0 e sigma \( \sigma _{\theta } \);
  5. determinare il valore stimato di \( \alpha \) dall'equasione 2.
Fare un programma (od una macro) che ripeta 10000 volte questa procedure e mettere i valori risultanti di \( \alpha \) in un grafico. Il valor medio della distribuzione delle misure di \( \alpha \) è compatibile con \( \alpha _{\textrm{vero}} \)? La sigma della distribuzione è compatibile con quella che viene dalla propagazione degli errori?


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Attilio Andreazza 2000-11-15