एक वेब कैमरा का उपयोग करके प्रकाश की गति को मापना

इंसब्रुक विश्वविद्यालय के शिक्षकों ने लियोपोल्ड और फ्रांज (ऑस्ट्रिया) के नाम पर छात्रों को प्रकाश की गति को मापने पर प्रयोगों के लिए एक अद्यतन स्थापना की पेशकश की। यह एक लेजर, प्रिंटर से एक घूमने वाला दर्पण, एक वेबकैम का उपयोग करता है जो प्रतिबिंबित प्रकाश किरण को पकड़ता है और परिणामों की गणना के लिए एक कार्यक्रम है।

में फूको के क्लासिक प्रयोग प्रकाश की गति को मापने पर, एक मोमबत्ती एक प्रकाश स्रोत के रूप में इस्तेमाल किया गया था, और दो दर्पण को मापने के लिए इस्तेमाल किया गया। एक दर्पण तेजी से घूमता है, इसके द्वारा परावर्तित प्रकाश दूसरे पर गिरता है, जिसमें एक अवतल आकृति होती है, और फिर वापस पहले पर लौट आती है। प्रकाश की यात्रा के दौरान, दर्पण एक निश्चित कोण द्वारा मुड़ने में कामयाब रहा, जिसे मापते हुए, हम उस समय की गणना कर सकते हैं जिसके दौरान प्रकाश ने दो दर्पणों के बीच ज्ञात अंतर को पार किया।

अब ऐसे अनुभव के लिए आवश्यक उपकरण इंटरनेट पर खरीदे जा सकते हैं । एक मोमबत्ती के बजाय, वहां एक लेजर का उपयोग किया जाता है। लेकिन विश्वविद्यालय के शिक्षकों ने अपने अनुभव में आगे बढ़कर आधुनिक तकनीक का परिचय देने का फैसला किया।

"अन्य बातों के अलावा, हम छात्रों को छवि प्रसंस्करण के साथ काम करना सिखाते हैं ," प्रयोग के आरंभकर्ताओं में से एक, ग्रेगर वीस बताते हैं । - हमें प्रयोग की एक अच्छी सटीकता मिलती है, इसलिए हम छात्रों को उन उपकरणों की खामियों को देखने के लिए प्रोत्साहित करते हैं जो परिणामों में त्रुटि का परिचय देते हैं। मान्यताओं की जांच करना और योजनाओं और सिद्धांत की तुलना में वास्तविक अनुभव में क्या गलत हो सकता है, यह सोचना बहुत उपयोगी है। "

प्रयोगात्मक परिणामों को मापने के लिए शास्त्रीय योजना में, लंबाई और कोणों को मापने के यांत्रिक साधनों का उपयोग किया जाता है, और इसलिए इन मापों की सटीकता वांछित होने के लिए बहुत कुछ छोड़ देती है - परिणाम ज्ञात मूल्य से 5% भिन्न हो सकते हैं। अपडेट किए गए प्रयोग में, सटीक माप हमें एक उत्तर प्राप्त करने की अनुमति देता है जो मानक से 1% से अधिक भिन्न होता है।

ठीक है, जो लोग प्रकाश की गति को मापना चाहते हैं, भले ही यह सही नहीं है, लेकिन सस्ते में, मैं चॉकलेट बार और माइक्रोवेव के साथ प्रसिद्ध अनुभव का उपयोग करने का प्रस्ताव करता हूं। यदि आप रोटेशन के बिना चॉकलेट को थोड़ा गर्म करते हैं, तो पिघलने के केंद्रों (लगभग 6 सेमी) के बीच की दूरी आधा तरंग दैर्ध्य होगी। यदि हम माइक्रोवेव की आवृत्ति से 12 सेमी की तरंग दैर्ध्य को गुणा करते हैं (यह माइक्रोवेव की पीठ पर प्लेट पर इंगित किया जाता है, और आमतौर पर 2.45 गीगाहर्ट्ज है), तो हमें 2.94 * 10 ¹⁰ सेमी / सेकंड की गति मिलती है , जो प्रकाश 2 की वास्तविक गति के काफी करीब है। 9979 * 10 ¹⁰ सेमी / एस।