Читаем Юный техник, 2015 № 03 полностью

Свет проходит расстояние между зеркалами и обратно за то время, пока колесо с 720 зубцами повернется от одного промежутка между зубцами до другого, то есть за 1/25x1/720, что составляет 1/18 000 с. Пройденное расстояние равно удвоенному расстоянию между зеркалами, то есть 17,32 км. Отсюда скорость света равна примерно 312 000 км/с.

Тринадцать лет спустя Жан Бернар Леон Фуко определил скорость света несколько иным способом. Вместо зубчатого колеса он применил вращающееся зеркало. «Если зеркало С неподвижно или очень медленно поворачивается, свет отражается на полупрозрачное зеркало В по направлению, указанному сплошной линией, — рассуждал Фуко. — Когда зеркало быстро вращается, отраженный луч смещается в положение, обозначенное пунктирной линией. Глядя в окуляр, наблюдатель может измерить смещение луча. Это измерение давало ему удвоенную величину угла а, то есть угла поворота зеркала за то время, пока луч света шел от С к вогнутому зеркалу А и обратно к С. Зная скорость вращения зеркала С, расстояние от А до С и угол поворота зеркала С за это время, можно вычислить скорость света».

Результат, полученный Фуко, был равен 298 000 км/с. Через 10 лет Мари Альфред Корню, профессор экспериментальной физики в Парижской Высшей политехнической школе, снова вернулся к зубчатому колесу, но оно имело уже 200 зубцов. Результат Корню — 300 000 км/с.

Ну, а в наши дни аналогичный эксперимент, придуманный Видом Шохи (Bldd Hsohi), вы при желании можете проделать и у себя дома. Для этого, как сказано, нужна лишь микроволновка и плитка шоколада.

Как известно, в каждой микроволновой печи есть магнетрон — устройство, которое производит электромагнитные волны той же природы, что и волны видимого света, но меньшей частоты. Они-то и разогревают продукты в считаные минуты, образуя стоячие волны, поскольку стенки печи отражают их, словно зеркало. А размеры печи рассчитываются таким образом, чтобы стоячие СВЧ-волны образовывались как раз в той зоне, куда помещают тот или иной продукт.

Далее все просто. Распаковываете плитку шоколада, вынимаете из печки вращающийся поддон и кладете шоколад в печь. Включаете микроволновку на 20–30 с. После окончания работы печи вынимаете плитку и внимательно рассматриваете ее. Вы увидите, что на поверхности ее появились 2 оплавленные точки. Они обозначают расстояние между 2 гребнями, то есть половину длины полной волны.

Расстояние между 2 точками расплавленных пятен на шоколадке равно половине длины стоячей волны электромагнитного излучения магнетрона микроволновки.

Большинство микроволновых печей производят волны частотой около 2 450 МГц (или 2,45 ГГц). Это означает, что каждую секунду в печи возникает 2 450 млн. (или 2,45 млрд.) пиков стоячей волны или полных колебаний. Остается замерить линейкой расстояние между точками на плитке и умножить эту величину сначала на 2, а затем на 2 450 млн. В итоге мы получим расстояние, которое волна проходит за 1 с, то есть ее скорость.

В нашем опыте расстояние между центрами плавления составило 61 мм, поэтому длина волны, излучаемой этой установкой, 122 мм. Частота установки печи 2 450 МГц. Умножим 122 на 2 450 млн. и получим 298 900 000 000 мм/с, или 298 900 км/с!

Что, как говорится, и требовалось доказать… Вот только, если уж быть дотошно точным, таким образом измеряется не скорость света, а скорость распространения электромагнитной волны в магнетроне микроволновки. При этом молчаливо предполагается, что, поскольку видимый свет — часть спектра электромагнитного излучения, разница между величинами будет невелика.

P.S.Предупреждаем, что микроволновая печь требует осторожного обращения. Все эксперименты с ее участием проводите только в присутствии взрослых!