Messung der Lichtgeschwindigkeit mit dem Cassy-Laser-Bewegungssensor

Kurzbeschreibung

Ein Stück retroreflektierende Folie wird im Abstand 1,5 Meter vom Laser-Bewegungssensor angebracht. Letzterer wird an das Cassy-Display angeschlossen. Dieses zeigt die Lichtlaufzeit an, die der Laserstrahl von der Lichtemission bis zur Detektion im Sensor benötigt. Dies ist eine Strecke von 3 Metern. Der Quotient aus doppeltem Abstand (also 3 Meter) und der Lichtlaufzeit ist dann die Lichtgeschwindigkeit.

Der Laser-Bewegungssensor S sendet moduliertes Licht aus, dessen Intensität mit 6,0 bzw. 60,0 MHz pulsiert, und empfängt es wieder nach Reflexion an einem (bewegten) Objekt. Empfänger ist eine Photodiode, die das Lichtsignal in eine 6,0 bzw. 60,0-MHz-Wechselspannung umwandelt. Da das Licht die Photodiode nach einer Laufzeit ∆t erreicht, ist das Signal gegenüber einem synchronen Referenzsignal phasenverschoben um
∆φ = 2π · f₁ · ∆t mit f₁ = 6,0 bzw. 60,0 MHz
Diese Phasenverschiebung wird gemessen und umgerechnet als Laufzeit ∆t oder Entfernung s = c · ∆t /2 angezeigt.

Betriebsanweisungen: Elektrogeräte, Laser, Sicherheitshinweise aus der Gebrauchsanweisung des Laser-Bewegungssensors S beachten