Φυσική και σοκολάτα.

Μέτρηση ταχύτητας φωτός με την βοήθεια μιας σοκολάτας.

  • Αφαιρέστε την περιστρεφόμενη βάση πλατό από τον φούρνο μικροκυμάτων και αντικαταστήστε το με ένα πιάτο που θα περιέχει την σοκολάτα (έτσι ώστε το πιάτο να μην περιστρέφεται).
  • Θερμάνετε την σοκολάτα μέχρι ν’ αρχίσει να λιώνει.

Θα παρατηρήσετε μερικά λιωμένα θερμά σημεία και ορισμένα ψυχρά στερεά σημεία στη σοκολάτα. Πως εξηγούνται όμως αυτά τα σημάδια;

Όταν ανάβουμε τον φούρνο μικροκυμάτων, τα ηλεκτρικά κυκλώματα στο εσωτερικό του δημιουργούν μικροκύματα, δηλαδή ηλεκτρομαγνητικά κύματα με συχνότητα περίπου 2,5 Giga Hertz

Τα κύματα αυτά ανακλώνται κατά τη διαδρομή τους στα απέναντι τοιχώματα του φούρνου και έτσι σχηματίζονται στο εσωτερικό του στάσιμα κύματα.

 Τα σημεία όπου παρατηρούνται τα θερμά σημάδια λιωμένης σοκολάτας, είναι τα σημεία μεγίστου πλάτους ταλάντωσης του στασίμου κύματος (κοιλίες).

 Ενώ τα ψυχρά σημεία στερεής σοκολάτας είναι τα σημεία ελαχίστου πλάτους (δεσμοί) .

Η θεωρία των στάσιμων κυμάτων προβλέπει ότι, η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κοιλιών ή δεσμών είναι ίση με το μισό του μήκους κύματος λ, των αρχικών κυμάτων.

  • Αν μετρήσετε τώρα την απόσταση μεταξύ των θερμών σημαδιών έχουμε το μισό μήκος κύματος των μικροκυμάτων του φούρνου (λ/2). 

Από την άλλη μεριά για κάθε κύμα ισχύει η θεμελιώδης εξίσωση του κύματος, η οποία προβλέπει ότι, η ταχύτητα διάδοσης του κύματος c, η συχνότητα του κύματος f, και το μήκος κύματος λ, συνδέονται μεταξύ τους με τη σχέση:

c = λ*f  

  • Με απλή αντικατάσταση βρίσκεται την ταχύτητα του φωτός και επίσης η σοκολάτα τρώγεται κανονικά!

Author: Φωτακίδης Χρήστος

Physics Teacher-Blogger

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s