Mengukur kecepatan cahaya menggunakan webcam

Guru-guru dari University of Innsbruck dinamai Leopold dan Franz (Austria) menawarkan siswa instalasi terbaru untuk percobaan mengukur kecepatan cahaya. Menggunakan laser, cermin berputar dari printer, webcam yang menangkap sinar cahaya yang dipantulkan dan program untuk menghitung hasilnya.

Dalam eksperimen klasik Foucault tentang pengukuran kecepatan cahaya, sebuah lilin digunakan sebagai sumber cahaya, dan dua cermin digunakan untuk mengukurnya. Satu cermin berputar dengan cepat, cahaya yang dipantulkan jatuh pada yang kedua, memiliki bentuk cekung, dan kemudian kembali ke yang pertama. Selama perjalanan cahaya, cermin berhasil berputar dengan sudut tertentu, mengukur mana, kita dapat menghitung waktu dimana cahaya dua kali melewati celah yang diketahui antara dua cermin.

Sekarang peralatan yang diperlukan untuk pengalaman seperti itu dapat dibeli di Internet . Alih-alih lilin, laser digunakan di sana. Tetapi para guru universitas memutuskan untuk melangkah lebih jauh dan memperkenalkan teknologi modern ke dalam pengalaman mereka.

"Di antara hal-hal lain, kami mengajar siswa cara bekerja dengan pemrosesan gambar," jelas Gregor Weiss , salah satu penggagas percobaan. - Kami mendapatkan akurasi eksperimen yang baik, jadi kami mendorong siswa untuk mencari ketidaksempurnaan peralatan yang menyebabkan kesalahan pada hasil. Sangat berguna untuk memeriksa asumsi dan berpikir apa yang bisa salah dalam pengalaman nyata dibandingkan dengan skema dan teori. "

Dalam skema klasik untuk mengukur hasil eksperimen, cara mekanis untuk mengukur panjang dan sudut digunakan, dan oleh karena itu keakuratan pengukuran ini jauh dari yang diinginkan - hasilnya mungkin berbeda dari nilai yang diketahui sebesar 5%. Dalam percobaan yang diperbarui, pengukuran yang akurat memungkinkan kami memperoleh jawaban yang berbeda dari standar dengan tidak lebih dari 1%.

Nah, bagi mereka yang ingin mengukur kecepatan cahaya, meskipun tidak begitu akurat, tetapi tidak mahal, saya mengusulkan untuk menggunakan pengalaman terkenal dengan cokelat dan microwave. Jika Anda sedikit menghangatkan cokelat tanpa rotasi, maka jarak antara pusat-pusat leleh (sekitar 6 cm) akan menjadi setengah panjang gelombang. Jika kita mengalikan panjang gelombang 12 cm dengan frekuensi gelombang mikro (ditunjukkan di piring di bagian belakang microwave, dan biasanya 2,45 GHz), maka kita mendapatkan kecepatan 2,94 * 10 ¹⁰ cm / s, yang cukup dekat dengan kecepatan cahaya sebenarnya 2, 9979 * 10 ¹⁰ cm / s.