Вимірювання швидкості світла за допомогою веб-камери

Габаритний зображення



Учні з Університету Innsbruck назвали ім. Леопольда і Франца (Австрія) запропонували студентам оновлену установку для експериментів з вимірювання швидкості світла. Він використовує лазер, обертаючи дзеркала від принтера, веб-камеру, яка ловить світловідбиваний промінь і програму для підрахунку результатів.

У класичному експерименті Foucault вимірювань швидкості світла свічка була використана як джерело світла, так і два дзеркала використовуються для його вимірювання. Один дзеркал швидко обертається, світло він відобразив удар другий, який мав сховати форму, а потім повернувся назад до першого. Під час подорожі світла дзеркала вдалося перетворювати під певним кутом, міркування якого можна розрахувати час, в якому світло двічі пропустив відомий проміжок між двома дзеркалами.

Зараз можна придбати обладнання для такого досвіду. Замість свічки використовується лазер. Але викладачі університету вирішили піти далі і впроваджувати сучасні технології в досвід.

«На додаток, ми навчаємо студентів працювати з обробкою зображень», пояснює Григор Вейс, один з ініціаторів експерименту. Ми отримуємо хорошу точність експерименту, тому ми заохочуємо студентів шукати ті недоліки обладнання, які приносять помилки до результатів. Це дуже корисно для тестування припущення та думки про те, що може бути неправильно в реальному світі досвід у порівнянні з schemas і теорія.

У класичній схемі вимірювання результатів досвіду використовуються механічні засоби вимірювання довжини і кутів, а отже точність цих вимірювань залишає бажати кращого - результат може відрізнятися від відомого значення на 5%. У оновленому досвіді точні вимірювання дозволяють нам отримувати відповідь, яка відрізняється від стандарта не більше 1%.

Ну і ті, хто хоче вимірювати швидкість світла, не так точно, але недорого, я раджу використовувати відомий досвід з шоколадним баром і мікрохвильовою баром. Якщо трохи прогрівати шоколад без обертань, відстань між фосами розтоплення (близько 6 см) буде половиною довжини хвилі. Якщо вам множити довжину хвилі від 12 см за частотою мікрохвильової печі (позначається на плиті за мікрохвильовою піччю, і зазвичай становить 2,45 ГГц), то ми отримуємо швидкість 2.94 * 1010 см / с, яка досить близько до реальної швидкості світла 2.9979 * 1010 см / с.

Джерело: geektimes.ru/post/250108/