Чи правда, що для вимірювання швидкості світла достатньо мати мікрохвильовку і плитку шоколаду?
Правда, хоча інша теорія говорить, що цілком вистачить шоколаду і школярів, які чекають сигналу до початку паювання. Цей дивовижний експеримент дозволить в домашніх умовах виміряти одну з фундаментальних величин - швидкість світла.
- плитка шоколаду (чим довше, тим краще);
- лінійка;
- мікрохвильова піч.
Що робити? Вийміть з мікрохвильовки поворотний піддон - плитка шоколаду повинна лежати нерухомо. Покладіть шоколадку в мікрохвильовку і опромінюють при великої потужності, поки шоколад не почне танути в двох-трьох місцях. Як правило, для цього потрібно приблизно 40 секунд. Найбільше через 60 секунд вимкніть мікрохвильовку з міркувань безпеки.
Що можна спостерігати? Оскільки шоколад не обертається, мікрохвилі розподіляються нерівномірно. У так званих гарячих точках, які зазнали найбільш інтенсивного опромінення, шоколад почне танути раніше. Вийміть плитку з печі і виміряйте відстань між двома вогнищами танення.
Що відбувається? Для розрахунків нам знадобиться показник частоти мікрохвиль. Стандартна мікрохвильовка дає частоту 2,45 ГГц (цю цифру можна знайти на задній панелі печі або в інструкції до неї). Якщо частота мікрохвиль вашої печі 2,45 ГГц, це означає, що кількість коливань мікрохвиль досягає 2450 млн на секунду (візьміть конкретну цифру для своєї мікрохвильовки). Мікрохвилі - це електромагнітне випромінювання, отже, вони переміщаються зі швидкістю світла. Якщо частота мікрохвиль відома, можна визначити їх довжину, яка допоможе обчислити швидкість переміщення.
У цьому нам допоможе плитка шоколаду. Відстань між осередками танення шоколаду дорівнює половині довжини мікрохвилі вашої печі. Отже, якщо ми помножимо на два відстань між осередками танення, то отримаємо довжину мікрохвиль. В експериментальній грубці відстань між осередками танення в шоколаді склало 6 см, отже, при частоті 2,45 ГГц довжина хвилі дорівнює 12 см.
Для обчислення швидкості світла в сантиметрах в секунду треба помножити отриману довжину хвилі на частоту мікрохвиль: 12 х 2 450 000 000 = 29 400 000 000. Результат буде дуже близьким до істинної швидкості світла, яка дорівнює 29 979 245 800 см / с (або 299 792 458 м / с).
Спробуйте самі, виміряйте відстань якомога точніше, щоб отримати цифру, ще більш близьку до істинної швидкості світла. Якщо перед приміщенням в мікрохвильовку плитка шоколаду була охолоджена, осередки танення при першій появі буде видно виразніше. Зрозуміло, повторення досвіду з різних, але незмінно смачним при таненні шоколадом допоможе вам в дослідженнях. Справжні вчені знають, що результати експериментів необхідно багаторазово перевіряти.
Немає схожих статей.