Чим зайнятися вчителю фізики дощовим суботнім вечором? Звичайно, фізикою! Для цього нам знадобиться лабораторія.
Я знаю, це виглядає як кухня. Це і є кухня. Давайте знайдемо в ній що-небудь отаке - має відношення до фізики.
А, ось, хоча б Milky Way. Так називається наша галактика Чумацький Шлях - скупчення зірок, в якому знаходиться наше Сонце і ми разом з ним.
Але це також і шоколадний батончик, тобто кондитерський виріб. Тепер, я вважаю, ми зможемо виміряти швидкість світла за допомогою даного кондитерського виробу. Для цього нам знадобиться який-небудь пристрій, здатний випромінювати електромагнітні хвилі достатньої потужності, щоб змінити структуру шоколадного батончика ..
Мікрохвильова піч! Вона розігріває їжу за допомогою електромагнітних хвиль надвисокої частоти (тому цю чудо-піч називають іноді піччю СВЧ). Мікрохвилі передають енергію молекулам цукрів, жирів і води, змушуючи їх сильніше коливатися, і температура продукту підвищується. У мікрохвильовці хвилі інтерферують один з одним і створюють "гарячі зони" - hot spots.
Щоб дізнатися довжину хвилі, треба виміряти відстань між гарячими зонами і помножити його на два.
Отже, перш за все я витягнув з печі штуку, що обертає їжу усередині неї - нам не потрібно рівномірне нагрівання, нам потрібні фіксовані гарячі зони, щоб можна було виміряти відстань між ними.
З Milky Way вийшло не дуже, з суфле - чи не краще ...
... а ось з яєчним білком - цілком пристойно. Досить 30 секунд на повній потужності, щоб отримати добре видимий результат, який можна виміряти.
Отже, гарячі зони розташувалися один від одного на відстані 61 мм, а довжина хвилі становить, таким чином, 122 мм. Якщо тепер подивитися на задню панель мікрохвильовки, то побачимо,
що частота випромінювання вказана: 2450 МГц.
Тепер можна обчислити швидкість світла. Світло - такі ж електромагнітні хвилі, як в нашій мікрохвильовці. Швидкість їх поширення однакова для всіх електромагнітних хвиль. Обчислити її можна, помноживши довжину хвилі на частоту випромінювання.
Таким чином, цього вечора на моїй кухні була встановлена швидкість світла с = 0,122 м х 2 450 000 000 Гц = 298 900 000 м / с. Google вважає, що вона дорівнює 299 792 458 м / с, тобто мій результат промахнувся приблизно на 0,3%. Непоганий результат для суботнього вечора!