Найти в Дзене
⚠️ Инженерные знания

Как с помощью шоколадки и микроволновки измерить скорость света?

Скорость света в вакууме - величина постоянная. Нам рассказывают об этом буквально с первого урока физики, где мы узнаем, что у света вообще может быть какая-то скорость :)...Измеряли скорость света самыми разными способами. Но всё это лабораторные эксперименты. Можно ли измерить скорость света дома?

Горячий шоколад
Горячий шоколад

Конечно да. Можно использовать самые разные методики для этого. В том числе и забавные. Например...Использовать микроволновку и шоколадку.

Микроволновые печи работают за счет создания стоячей волны внутри камеры нагрева.

Точки стоячей волны с максимальной амплитудой, передадут нагреваемой системе наибольшую энергию. Точки без колебаний не передают никакой энергии вообще.

Что и логично, если провести, например, аналогию со звуком. Эту фишку мы и будем использовать.

Волна в микроволновке
Волна в микроволновке

Если в камеру микроволновки поместить шоколадку без обертки и на мгновение включить устройство, то на шоколадке останутся артефакты. Шоколад плавится не мгновенно и не весь. Сначала появляются эпицентры. Этакие "ямки травления". Потом, когда материал "накачивается" энергией. вся шоколадка плавится. Но пока видны ямки от нагрева - это наша зацепка. Именно в этих точках была максимальная амплитуда. Каждая из этих расплавленных «точек» представляет собой колебательные максимумы стоячих волн внутри микроволновой печи. Дальше остаётся рассчитать всё методом палки и верёвки. Ну и выключить микроволновку во время.

В синусоидальной волне есть два пика за период. Следовательно, в шоколадке будет две точки на каждую длину волны. Измерьте расстояние между максимальным количеством точек. Чем больше точек, тем меньше будет погрешность.

Что такое длина волны.
Что такое длина волны.

Расстояние между двумя точками, между которыми расположилась третья - это и будет длина волны. Получится что-то около 10 см. Частоту найти ещё проще - посмотрите в характеристиках устройства. На самом деле это не точно, но нам подойдет.

Мы знаем, что с = λν. Умножьте частоту на длину волны, и вы должны получить что-то близкое к скорости света.

Тут главный вопрос, который обычно возникает у учеников. Почему мы используем скорость света и применительно к электрическому току, и к самому свету и во множестве других случаев.

Ведь тут мы имеем дело с электромагнитными волнами, а разговор кажется о скорости света. Для того, чтобы ответить на этот вопрос, нужно вспомнить чем является свет.

Свет - это электромагнитная волна. По некоторым данным это ещё и поток фотонов, но тут всё сложно и не будем сейчас в это вникать. Именно поэтому скорость света может сопоставляться со скоростью электрического тока.

---

Подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи!!!

👉💖 Ставьте лайки материалу, чтобы поддержать проект. Это правда поможет развитию 👍

Подписывайтесь и обязательно читайте статьи целиком!