Η σοκολάτα και τα κύματα στη Γ΄Γυμνασίου

Το βίντεο που ακολουθεί μας δείχνει πώς μετράμε την ταχύτητα του φωτός χρησιμοποιώντας έναν φούρνο μικροκυμάτων, έναν χάρακα και μια σοκολάτα!
Αρχικά τοποθετείται η σοκολάτα μέσα στον φούρνο μικροκυμάτων. Με το που αρχίζει να λιώνει σε κάποια σημεία της, την βγάζουμε έξω.

Το λιώσιμο ξεκινάει στα σημεία όπου τα στάσιμα ηλεκτρομαγνητικά κύματα μέσα στον φούρνο δημιουργούν κοιλίες (αφού το πλάτος στα σημεία αυτά είναι μέγιστο, θα είναι μέγιστη και η ένταση του Η/Μ κύματος). Η απόσταση μεταξύ δυο διαδοχικών κοιλιών στα στάσιμα κύματα είναι λ/2 (λ= το μήκος κύματος). Στο πείραμα η απόσταση αυτή βρέθηκε 7,1 cm.

Συνεπώς το μήκος κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι λ=14,2 cm.

Η συχνότητα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας του φούρνου μικροκυμάτων αναγράφεται στα χαρακτηριστικά λειτουργίας της συσκευής και είναι  f=2450ΜHz

Έτσι, η ταχύτητα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας – η ταχύτητα του φωτός – υπολογίζεται από την θεμελιώδη εξίσωση της κυματικής:

c = λ f = 14,2 10^-2 1420 10⁶ = 3,48 10⁸ m/sec

Η μέτρηση – με μια απόκλιση περίπου 15% από την πραγματική τιμή – δεν διεκδικεί βραβείο Νόμπελ. Μας δίνει όμως μια εκτίμηση της τάξης μεγέθους της ταχύτητας του φωτός.Παρακάτω ακολουθεί το πείραμα.

 Πηγή: physicsgg.wordpress.com