Come funziona una pistola laser per misurare la velocità di un’auto?

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Se avete letto l’articolo intitolato How Radar Works, allora sapete come funziona un normale radar. Un normale radar invia un impulso radio e attende la riflessione. Poi misura lo spostamento del doppler nel segnale e usa lo spostamento per determinare la velocità.

Le pistole laser (o lidar , per il rilevamento della luce e il ranging) utilizzano un metodo più diretto che si basa sul tempo di riflessione della luce piuttosto che sul doppler shift. Probabilmente avete sperimentato il tempo di riflessione delle onde sonore sotto forma di eco . Ad esempio, se si urla lungo un pozzo o attraverso un canyon, il suono impiega una notevole quantità di tempo per raggiungere il fondo del pozzo e tornare all’orecchio. Il suono viaggia a qualcosa come 1.000 piedi (300 metri) al secondo, quindi un pozzo profondo o un ampio canyon crea un tempo di andata e ritorno molto apparente per il suono.

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Una pistola a velocità laser misura il tempo di andata e ritorno della luce per raggiungere un’auto e riflettersi. La luce proveniente da una pistola laser si muove molto più velocemente del suono – circa 984.000.000.000 piedi al secondo (300.000.000 metri), o circa 1 piede (30 cm) per nanosecondo. Una pistola a velocità laser spara un brevissimo colpo di luce laser infrarossa e poi aspetta che si rifletta al di fuori del veicolo. La pistola conta il numero di nanosecondi necessari per il giro, e dividendo per 2 può calcolare la distanza dalla macchina. Se la pistola prende 1.000 campioni al secondo, può confrontare la variazione di distanza tra i campioni e calcolare la velocità dell’auto. Prelevando diverse centinaia di campioni nel corso di un terzo di secondo circa, la precisione può essere molto elevata.

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Il vantaggio di una pistola a velocità laser (per la polizia comunque) è che la dimensione del “cono” di luce che la pistola emette è molto piccola, anche ad una distanza di 1.000 piedi (300 metri). Il cono a questa distanza potrebbe essere di 3 piedi (1 metro) di diametro. Questo permette alla pistola di mirare ad un veicolo specifico. Anche una pistola a velocità laser è molto precisa. Lo svantaggio è che l’ufficiale deve puntare una pistola a velocità laser – il normale radar della polizia con un ampio raggio radar può rilevare lo spostamento del doppler senza mirare.

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