Propaganda realfag - Måling av lysfart

Hvordan måle lysfart på en enkel måte

Vi ønsker her å måle lysfarten ved hjelp av en mikrobølgeovn og sjokolade.

Du trenger

• En stor plate sjokolade
• En mikrobølgeovn
• Linjal
• Tallerken

Teori

For å utføre dette forsøket trengs det noe teori, vi velger derfor å raskt gjennomgå denne først.
Vi vet at bølgene i en mikrobølgeovn og lys er to sider av samme sak. I en mikrobølgeovn vil "lyset" danne stående bølger, som vist i figuren

Frekvensen til disse bølgene er ofte oppgitt bak på mikrobølgeovnen og er i området rundt 2,5GHz. Størst energioverføring til maten (eller det objekt man ønsker å varme opp) vil finne sted der amplituden til de stående bølgene er høyest. For å muliggjøre en jevn oppvarming benytter man vanligvis en tallerken som roterer inne i ovnen. Hvis en tar ut denne roterende tallerken, vil man kunne måle avstanden mellom knutepunktene til de stående bølgene gjennom å måle avstanden mellom smeltet og fast sjokolade (ikke varm for lenge). Denne avstanden vil samsvare med halve bølgelengda til den elektromagnetiske strålingen.

Fra teori har vi at lysfart er lik bølgelenge muliplisert med frekvens, enheten til fart er meter per sekund, bølgelengden måles i meter og frekvens i 1/sekund. Vi vet at bølgelengden er 2*avstanden mellom smeltet og og fast sjokolade så vi kan skrive om til at farten = avstanden * frekvensen. Vi kan da regne ut lysfarten, c, i meter pr sekund.

Eksperimentet

Avstanden mellom to maksimum tilsvarer halve bølgelengda til den elektromagnetiske strålingen vi benytter. Vi benytter en linjal for å måle avstanden mellom smeltet og fast sjokolade.

Vi begynner med å fjerne den roterende platen fra ovnen og sette inn en tallerken med sjokolade, slik at den ikke roterer. Sjokoladen varmes opp til den såvidt begynner å smelte. Tida det tar før sjokoladen smelter vil være avhengig av effekten til mikrobølgeovnen. Man vil da se at sjokolade ikke smelter jevnt over det hele. Mål så avstanden mellom maksimal smelting og sett inn uttrykket gitt i teoridelen.

Laget av Anne Berit Bjønnum 2005/03/14. Sist endret 2005/03/16 av Anne Berit Bjønnum.
vevmester[@]propaganda.tk (Vevmester)