Il laboratorio del Museo di Fisica di Sardegna, Dipartimento di Fisica
dell'Universita' di Cagliari, è in grado di costruire su commissione
gli exhibit illustrati in questa pagina ed altri. Rivolgersi all'autore
di questo sito, Prof. Guido Pegna, pegna@unica.it

The workshop of the Museum of Physics of Sardinia, Physics Dept.
of the University of Cagliari, is able to manufacture all the exhibit shown
in this page and many other on your own design or request. Please
contact Prof. G. Pegna, pegna@unica.it
 

The “Megavolt Tesla Generator”
of the Museum of Physics of Sardinia
(Italy).

The length of the discharges reaches about 2 m.
Energy of each of the 200 discharges/sec: ~ 4,3 J.
Supply: 50 A a 220V.
Approx. Length of the discharges: over 2 m.
 This spectacular exhibit has been entirely constructed
in the laboratory of the Museum.
This is one of the more powerful demonstrating
Tesla generators of Italy.
Price about 12,000 euro, depending on the model.

UN APPARECCHIO RIVOLUZIONARIO:
LA VELOCITA' DELLA LUCE
Advanced and Revolutionary Tabletop
Speed of light Apparatus

This is a very advanced apparatus for the accurate determination
of the speed of light in free propagation. This apparatus is highly portable
(it is entirely contained in a small suitcase and in a tube of 130 cm length),
pre aligned (no alignment necessary), quickly operative (less than 1 minute:
the time to connect four cables and the power plug) and it allows
the determination on a measurement "base"  of only 60 cm.
Precise measurements (to the second decimal digit in a single determination)
of the index of refraction of solids and of small volume of liquids
(only 10 cm3), and of the "velocity factor" of coaxial cables
are also easily performed. The whole apparatus is as shown in the photo.
No oscilloscope, no generator, no auxiliary equipment is necessary.
Patented.  Price: 2600 euro.
Big version for museums and science centres on request.

In this image the 10 cm³ cell for liquids is shown in the measuring position.
The sensitivity of the apparatus is so great that it detects the slowing of light
as it passes through the thickness of a microscope slide (about 1 mm of glass).
 

1. Il Pendolo di Foucault
del Dipartimento di Fisica
The Foucault Pendulum of the Physics Dept.,
University of Cagliari: click

Magnifico Pendolo di Foucault  intrattenuto, creato nel nostro
Laboratorio e istallato nell'atrio principale del Dipartimento
di Fisica dell'Università di Cagliari. Questo Pendolo sta
oscillando ininterrottamente da circa 3 anni.

Il complesso di sospensione e generazione degli impulsi di
pilotaggio del pendolo. Dall'alto in basso: il morsetto di sospensione,
la corona di contatti reed sotto vuoto azionati da una piccolissima
calamita posta lungo il filo, e in basso l'anello di Charron con il
disco di sicurezza contro le rotture del filo. In basso a sinistra
il trasmettitore radio codificato per gli impulsi di pilotaggio,
la batteria di alimentazione in tampone ad un  pannello solare (non visibile).
I tubi vetrticali rossi sono lunghi 1 m.

Questa è la parte più delicata del pendolo. Il morsetto,
costruito con precisione, stringe sottile una cordina di fili di acciaio.
Ad essa, subito sotto, è saldato il monofilo di acciaio ramato, lungo
circa 10,5 m, che sostiene la sfera di bronzo dal peso di 26 Kg.
(costruzione Sig. Giovanni Denotti, Cagliari 1998).

2. Immagini reali a mezz'aria
Real images suspended in air

La candela grande capovolta in primo piano viene vista sospesa
a mezz'aria fra la lente di Fresnel e l'osservatore, cosa che
in fotografia non può essere resa. Lo schema di questo exhibit
è il seguente:

A e B: lenti con una lunghezza focale di 20 cm.
x = 20 cm; y = 40 cm circa. K: supporto, in realtà
è un banco ottico fatto con una tavoletta di legno.

3. Il Cannone Elettromagnetico
The Electromagnetic Gun

Questo è il Cannone Elettromagnetico costruito nel nostro
Laboratorio. Condensatori da 1000 µF vengono
caricati fino a 900 V e scaricati su una bobina piatta
ben adattata alle caretteristiche del sistema. Un disco di
alluminio inizialmente appoggiato sulla bobina viene
proiettato con estrema violenza verso lì'alto, come si può
vedere nell'immagine seguente:

Il disco in volo, guidato da un tubo lungo 3 m. Immagine
ripresa con flash elettronico: tempo di posa circa
1/1000 s. Notare la traccia del disco in moto.  Il disco
sbatte rumorosamente e con estrema violenza sul fermo
posto al termine della guida. Lo schema elettrico è il seguente:

 

Questa è la versione portatile del cannone elettromagnetico,
ed ha esattamente le stesse caratteristiche dell'exhibit statico.

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4. Gli Specchi Ustòri
Burning Mirrors

Questo exhibit è costruito nel nostro Laboratorio. Un
pezzetto di cartoncino nero posto nel fuoco di uno degli
specchi prende prontamente fuoco se si accende la lampada
alogena da 250 W posta nel fuoco dell'altro specchio a 2 m
di distanza.

5. L'ala e la portanza
The wing and the aerodynamic lift

Questo grande exhibit mostra gli effetti di un flusso di aria
su un profilo alare. L'angolo di incidenza è variabile,
la velocità dell'aria e la portanza vengono misurate. L'ala
si solleva mantenendo l'angolo di incidenza alla quale è stata
regolata.
Apparecchio interamente costruito nel Laboratorio del Museo
di Fisica di Cagliari sotto l'impulso del Preside della Facoltà di Scienze
M.F. e N. Prof. R. Crnjar; collaboratore G. Denotti

6. Una sala di Exhibit
Hands-on apparatus

In questa sala vi sono vari apparecchi costruiti nel nostro
Laboratorio a disposizione dei visitatori. Da destra:
1) un pendolo di Waltenhofen; 2) una spirale di Palmieri;
3) le bobine di Faraday; 4) un sistema telefonico funzionante
con il microfono di Hughes; 5) Esperimenti di elettrostatica
con, fra l'altro, la gabbia di Faraday; 6) in fondo, per ultimo,
il pendolo elettrostatico.

Un'altro scorcio della stessa sala. In primissimo piano il grande
Disco di Faraday. Di fronte, da Sinistra: 1) un exhibit in cui uno
specchio semitrasparente permette di sovrapporre le immagini
dei volti di due persone sedute ai due lati, a seconda
dell'illuminazione regolata dai due comandi; 2) di seguito alcuni
effetti ottici ed  illusioni ottiche, fra le quali si intravede

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7. ENERGIA ELETTRICA DAL CALORE
Electricity from heath

Un dispositivo ad effetto Seebeck converte l'energia termica di una fiamma ad
alcool direttamente in energia elettrica, mettendo in funzione
due motorini elettrici ed una radio

8. L'Interferometro di Fresnel-Pegna
Fresnel-Pegna Interferometer

Apparecchio compatto in valigetta. Collegato ad
un televisore per mezzo della presa Scart permette di
visualizzare immediatamente l'interferenza della luce, e di
eseguire misure di lunghezza d'onda, senza dovere montare,
allineare, regolare nulla. Perfetto per dimostrazioni e misure
dalla cattedra, in situazioni di non facile uso del laboratorio, con
la possibilità di far assistere e partecipare interi numerosi uditòri.

Questa è la figura di interferenza (fotografia delle schermo del televisore)
prodotta dall'interferometro di Fresnel-Pegna ! Per dettagli costruttivi
vedi G. Pegna e P. Grosso, La Fisica nella Scuola XXXV n.2 (2002) 72-77.
Un apparecchio simile e con caratteristiche funzionali analoghe
permette la visualizzazione e lo studio quantitativo di molti
fenomeni di diffrazione della luce, con una tale evidenza e nitidezza
come non appaiono nemmeno sui migliori atlanti specifici.
 
 

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9. Il Pendolo elettrico
Electrostatic pendulum

Questo è il classico Pendolo Elettrostatico. Le palle colorate
oscillano fra i due piatti metallici. La differenza di potenziale
fra di essi è di 50 KV, ottenuti con il generatore di EHT già
illustrato.

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10. Ricevitore Marconi
a coherer 1902 (Copia)
1902 Marconi receiver (reconstruction)

Questo è una copia perfetta del primo ricevitore a coherer
per usi commerciali costruito dalla Marconi Wireless Ltd,
London intorno al 1902. Questi apparecchi venivano noleggiati
e istallati soprattutto sulle grandi navi di linea. Costruito dal
Sig. C. De Rubeis del Dipartimento di Chimica dell'Università
    di Cagliari con la collaborazione di G. Pegna. Apparecchio
funzionante. Usato più volte durante pubbliche manifestazioni
rievocanti le prime comunicazioni radio. In primo piano, a sinistra,
un motore termoelettrico costruito da G. Denotti.

11. Fenomeni transitori in resistori,
induttori, condensatori
RLC transient demonstrator

L'andamento della corrente in un resistore, in un induttore
e in un capacitore quando si applica una tensione, o quando si
inverte la tensione è visualizzato per mezzo di lampadine, visibili
sul lato lontano dell'exhibit. Una lampadina al neon in parallelo
all'induttore mostra anche le extratensioni induttive.  E' ben visibile
il ritardo (circa 0,3 sec) della salita della corrente nell'induttore
e il transitorio di carica del condensatore. L'alimentatore
a tensione costante è contenuto nello stesso apparecchio
al di sotto del piano visibile nella fotografia.

12. Un CD come reticolo di
diffrazione in trasmissione
The CD as a diffraction grating

Un laser pointer alimentato con due pile da 1,5 V, un pulsante
per accendere il laser, un CD a cui è stata tolta in parte
la metallizzazione, una scala graduata. Il passo  d dei solchi sul
CD è di 1,60 micron per CD da 74 minuti e di 1,48 micron per CD
da 80 minuti. Dalla relazione l = d sen (alfa),dove alfa è
l'angolo di deflessione, si può ricavare la lunghezza d'onda l
della luce. Le scale graduate permettono poi di sapere subito il
valore di sen (alfa), come rapporto fra l'ipotenusa e il cateto
opposto all'angolo alfa. Vedi figura seguente:

dove si vede lo spot centrale molto luminoso del raggio non deviato
e simmetricamente, a destra e a sinistra, alla distanza di
circa 11 cm, le due tracce dei raggi diffratti. Gli altri punti
rossi qua e là sono dovuti a riflessioni dalle varie superfici.
Per togliere lo strato metallizzato dal CD senza rovinarne
la superficie occorre intaccarlo in un punto con una punta, e poi
mettere il CD nell'acqua. Dopo un giorno si può
"sfogliare" la metallizzazione.

13. TRASMISSIONE DI ENERGIA
    CON CAMPI MAGNETICI
   AD ALTA FREQUENZA
Energy transmitted by an High Frequency
Magnetic field

Un generatore di potenza alla frequenza di 3 MHz alimenta una spira conduttrice.
Alla diastanza di circa 1,5 m l'energia captata da una bobina di grande
diametro alimenta un orologio elettromeccanico.

14. UNA AUTOMOBILINA ELETTRICA
ALIMENTATA AD ENERGIA SOLARE
Electric Toy Car activated by a photovoltaic solar panel

Questa automobilina elettrica a due posti ha la batteria a 12 V che viene ricaricata
da un pannello solare da 40 W.

15. LIGHT ENERGY-IDROGEN-FUEL CELL-
ELECTRICITY

Un pannello solare da 40 W carica una batteria da 12 V, 7,2 Ah. L'energia elettrica alimenta
una cella elettrolitica per la produzione di Idrogeno e di Ossigeno. I due gas alimentano una
cella a combustibiloe da 8 W. L'energia elettrica così generata può accendere due lampade
e azionare un motore elettrico che fa girare una ventola.

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16. MOTORE STIRLING
Stirling Motor

Questo Motore Stirling è costruito molto bene: tutti i movimenti sono
su cuscinetti a sfere protetti e di alta qualità; il cilindro è di quarzo
e il pistone di grafite. Questi due materiali hanno lo stesso
coefficiente di dilatazione termica, e la grafite è autolubrificante.
La sorgente di calore è una lampadina da 25W. Il motore può funzionare
in modo continuo indefinitamente.

17. Turbina idraulica
Electric energy by water flow

Questa è, per motivi fotografici, la parte superiore dell'exhibit. L'acqua contenuta nella vasca
inferiore viene iniettata nella turbina visibile verso il lato posteriore sulla destra. La turbina
aziona un generatore elettrico che alimenta un motore elettrico (a sinistra) e un faretto
a diodi LED (sulla destra). Il voltmetro indica il valore della tensione generata. La costruzione
è tutta in plexiglass.