使用网络摄像头测量光速

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因斯布鲁克大学的老师以莱奥波德和弗朗兹(奥地利)的名字命名,为学生提供了用于测量光速的实验装置。它使用激光,打印机的旋转镜,捕获反射光束的网络摄像头以及计算结果的程序。

福柯测量光速的经典实验 中,使用蜡烛作为光源,并使用两个镜子对其进行测量。一个镜子快速旋转,它反射的光落在第二个镜子上,呈凹形,然后返回到第一个镜子。在光的传播过程中,反射镜设法旋转一定角度,进行测量,我们可以计算出两次入射光两次通过两个反射镜之间的已知间隙的时间。

现在,可以在Internet购买实现这种体验所需的设备。在那里用激光代替蜡烛。但是大学教师决定走得更远,并将现代技术引入他们的经验中。

实验的发起者之一Gregor Weiss解释说: “除其他事项外,我们还教学生如何进行图像处理。” -我们的实验精度很高,因此我们鼓励学生寻找那些会在结果中引入误差的设备缺陷。检查假设并认为与方案和理论相比,实际经验中可能出了什么问题非常有用。”

在用于测量实验结果的经典方案中,使用了测量长度和角度的机械方法,因此,这些测量的精度尚需提高-结果可能与已知值相差5%。在更新的实验中,准确的测量值使我们可以获得与标准值相差不超过1%的答案。

好吧,对于那些想要测量光速的人,尽管不是那么精确,但是价格便宜,我建议将众所周知的经验与巧克力棒和微波炉一起使用。如果您不旋转而稍微加热巧克力,则熔化中心之间的距离(约6厘米)将是波长的一半。如果我们将12 cm的波长乘以微波的频率(在微波背面的板上标明,通常为2.45 GHz),那么我们得到的速度为2.94 * 10 10 cm / s,与光的实际速度2足够接近, 9979 * 10 10厘米/秒

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