За уявленнями сучасної фізики, швидкість світла у вакуумі є фундаментальною постійною величиною, і її значення дорівнює 299 792 458 ^ 1,2 м/с. У 1676 році її наближене значення вперше знайшов Олаф Ремер, вивчаючи затемнення супутників Юпітера. Сучасні лабораторні методи визначення швидкості світла засновані на ефекті аберації і дозволяють обчислити її з дуже високою точністю. У домашніх умовах підтвердити дослідження вчених можна за допомогою звичайної мікрохвильовки.
Вам знадобиться
- - Мікрохвильова піч;
- - лінійка;
- - яйце.
Інструкція
1. Світло є електромагнітною хвилею, тому під швидкістю світла передбачають швидкість поширення електромагнітних хвиль. Звичайна мікрохвильова піч на вашій кухні генерує електромагнітні хвилі і нагріває їжу за рахунок того, що ці хвилі впливають на молекули води і жирів у їжі і змушують їх посилено коливатися, що піднімає температуру їжі. Швидкість світла і швидкість хвиль у вашій мікрохвильовці нічим не відрізняються. Для визначення швидкості електромагнітної хвилі необхідно скористатися формулою: з = yv, де y - довжина хвилі, а v - її частота.
2. Частоту хвиль, випромінюваних мікрохвильовкою, можна подивитися в специфікації до пристрою, крім того, вона зазвичай вказується на задній кришці. Поверніть вашу мікрохвильовку і знайдіть табличку з технічними даними. Частота випромінювання буде вказана в МГц, в стандартних сучасних мікрохвильовках вона дорівнює 2450 Мгц. Дізнавшись частоту хвилі, переведіть її в герці: 2450МГц = 2 450 000 Гц.
3. Тепер визначте довжину хвилі. У вашій мікрохвильовці є спеціальна обертова підставка, вона зроблена для того, щоб їжа розігрівалася рівномірно. Справа в тому, що хвилі в печі інтерферують і створюють гарячі і холодні зони. Якби обертової підставки не було, частина їжі потрапляла б у гарячу зону, а частина в холодну. Прибравши підставку, ви зможете обчислити гарячі зони. Довжина хвилі дорівнюватиме відстані між гарячими зонами помноженій на дві.
4. Візьміть яйце, відокреміть білок від жовтка. Помістіть білок на пласку тарілку, витягніть підставку з мікрохвильовки і помістіть у пристрій тарілку з білком. Увімкніть піч і почекайте 20 секунд. Ви побачите, що білок запікся нерівномірно, а з урахуванням впливу на нього гарячих і холодних зон.
5. Вимірюйте відстань між гарячими зонами лінійкою і помножте її на два. Переведіть отримане значення довжини хвилі на метри. Нехай відстань між гарячими ділянками дорівнює 61 мм, тоді довжина хвилі дорівнюватиме 122 мм, або 0,122 м.
6. Будь ласка, вставте отримані значення частоти і довжини хвилі у формулу швидкості: з = 0,122 м * 2 450 000 Гц = 298 900 000 м/с. Ви отримали значення швидкості світла, дуже близьке до офіційно виміряного вченими, а похибка пов 'язана з неточністю вимірювання довжини хвилі.