Mesurer la vitesse de la lumière à l'aide d'une webcam

Des professeurs de l'Université d'Innsbruck nommés d'après Léopold et Franz (Autriche) ont offert aux étudiants une installation mise à jour pour des expériences sur la mesure de la vitesse de la lumière. Il utilise un laser, un miroir rotatif de l'imprimante, une webcam qui capte le faisceau lumineux réfléchi et un programme de calcul des résultats.

Dans l' expérience classique de Foucault sur la mesure de la vitesse de la lumière, une bougie a été utilisée comme source de lumière et deux miroirs ont été utilisés pour la mesurer. Un miroir a tourné rapidement, la lumière réfléchie par lui est tombée sur le second, ayant une forme concave, puis est revenue au premier. Pendant le voyage de la lumière, le miroir a réussi à tourner d'un certain angle, mesurant lequel, nous pouvons calculer le temps pendant lequel la lumière a traversé deux fois l'espace connu entre deux miroirs.

Désormais, l'équipement nécessaire à une telle expérience peut être acheté sur Internet . Au lieu d'une bougie, un laser y est utilisé. Mais les professeurs d'université ont décidé d'aller plus loin et d'introduire la technologie moderne dans leur expérience.

«Entre autres, nous enseignons aux étudiants comment travailler avec le traitement d'images», explique Gregor Weiss , l'un des initiateurs de l'expérience. - Nous obtenons une bonne précision de l'expérience, nous encourageons donc les étudiants à rechercher les imperfections de l'équipement qui introduisent des erreurs dans les résultats. Il est très utile de vérifier les hypothèses et de penser à ce qui aurait pu mal tourner dans l'expérience réelle par rapport aux schémas et à la théorie. "

Dans le schéma classique de mesure des résultats expérimentaux, des moyens mécaniques de mesure des longueurs et des angles sont utilisés, et donc la précision de ces mesures laisse beaucoup à désirer - le résultat peut différer de la valeur connue de 5%. Dans l'expérience mise à jour, des mesures précises nous permettent d'obtenir une réponse qui ne diffère pas de la norme de plus de 1%.

Eh bien, pour ceux qui veulent mesurer la vitesse de la lumière, quoique pas si précisément, mais à peu de frais, je propose d'utiliser l'expérience bien connue avec un chocolat et un micro-ondes. Si vous chauffez légèrement le chocolat sans rotation, la distance entre les centres de fusion (environ 6 cm) sera la moitié de la longueur d'onde. Si nous multiplions la longueur d'onde de 12 cm par la fréquence des micro-ondes (elle est indiquée sur la plaque à l'arrière du micro-ondes, et est généralement de 2,45 GHz), alors nous obtenons une vitesse de 2,94 * 10 ¹⁰ cm / s, ce qui est assez proche de la vitesse réelle de la lumière 2, 9979 * 10 ¹⁰ cm / s.