Bolometro

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Il bolometro (dal greco: βολόμετρον "bolometron", misuratore (-μετρον) di oggetti lanciati (βολο-)) è uno strumento di misura usato per misurare la radiazione elettromagnetica totale, comprensiva cioè di tutte le lunghezze d'onda. È costituito da un elemento in grado di assorbire tutto lo spettro elettromagnetico (idealmente un corpo nero) termicamente isolato posto in una camera termostata. La radiazione assorbita provoca un innalzamento della temperatura che può essere misurata con sensibili termometri, solitamente costituiti da una resistenza elettrica a filo di platino. In alcuni modelli, sfruttando la variazione della resistenza elettrica provocata dall'innalzamento della temperatura, è lo stesso elemento assorbente a fungere da termometro, mentre in altri i due elementi sono distinti.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

Il bolometro ha la caratteristica di essere sensibile a tutte le lunghezze d'onda, ma su gamme specifiche altri strumenti sono più sensibili. Nelle lunghezze d'onda sub-millimetriche il bolometro resta lo strumento più sensibile per bande che non siano strettissime. In queste gamme il bolometro è usato in astronomia per determinare l'emissione totale degli astri. Questi strumenti devono però essere raffreddati a poche frazioni di grado sopra lo zero assoluto, tipicamente tra 50 e 300 mK, e sono piuttosto complessi da gestire.

Sono chiamati bolometri anche particolari sensori usati nella fisica delle alte energie (o fisica delle particelle elementari) per rilevare altre forme di energia oltre alle onde elettromagnetiche. Vengono inoltre usati per indagare oltre alle normali particelle anche forme sconosciute di massa o energia, come la materia oscura. Si tratta di strumenti molto lenti e che richiedono lunghe pause. Sono però molto sensibili. Il loro uso nei rivelatori di particelle è ancora ad uno stadio sperimentale. Fu inventato da Samuel Pierpont Langley e usato fra gli altri da Nikola Tesla[1], ma a causa delle difficoltà tecniche dovute alle temperature criogeniche, l'uso regolare si è avuto a partire dagli anni ottanta. Bolometri al grafene estremamente veloci[2] (i tempi di lettura di aggirano intorno ai picosecondi), sviluppati al Mit consentirebbero a tali dispositivi di essere operativi a temperature ambiente.[3]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Nikola Tesla & Leland I. Anderson, NIKOLA TESLA ON HIS WORK WITH ALTERNATING CURRENTS and Their Application to Wireless Telegraphy, Telephony and Transmission of Power : An Extended Interview, Leland I. Anderson, 1992.
  2. ^ Dmitri K. Efetov et al., Fast thermal relaxation in cavity-coupled graphene bolometers with a Johnson noise read-out, in Nature, 13 giugno 2018.
  3. ^ Marco Malaspina, Bolometri al grafene per vedere le microonde, su media.inaf.it, 13 giugno 2018.

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