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2007.07.31 [Tue] + Fun/Playing +
キッチンで光の速さを測ってみよう☆

雨が降り出した土曜日の午後、あなたなら何をする?
だいすきなGEEKパパは、なにやら物理の実験を始めようとしてるみたい。
ちょっと覗いてみましょ☆

 *   *   *   *

んん、、雨の日の土曜の午後かぁ・・・
なにしよーかなー・・・物理・・・物理で・・・と。
まずはラボがいるわな。

20070821181123.jpg

キッチンに見えるでしょ?
だってキッチンだもん。
よーしキッチンでなんか物理っぽいことやっちゃうゾー☆

そだ、キッチンにあるお菓子とかで光の速さを測るってのはどうだろう?


ええとなんかお菓子の構造を変化させるくらい十分パワーがある電磁波を出すものが必要なんだけど・・・。

20070821181133.jpg

ジャーン。電子レンジだよん。
電子レンジでものを温めると、マイクロ波同士が干渉しあって“ホットスポット”ができるのだ。

ホットスポットとは
マイクロ波は電磁波の一種でありますが、屈折や反射など波の基本特性と曲面や角などの容器の形状によりエネルギーの集中する部分が必ず発生します。この部分は他の部分に比べて強く加熱されてしまい加熱ムラの原因となります。これらは球状に表れる場合はホットスポット、線上に表れる場合はホットラインと呼ばれています。


20070821181141.jpg

つまり、ホットスポット間の距離を測ればマイクロ波の波長がわかるので、それを2倍してやればよい。

20070821181149.jpg

まず始めにレンジの中のものを取り出してから、ホットスポットの測定に取り掛かる。

20070821181301.jpg

チョコバーはうまくいかない。
マシュマロもだめ。。

20070821181219.jpg

・・・卵の白身でうまくいった♪
フルパワーで30秒加熱してから測定すると、ホットスポット間の距離は61mm。つまりレンジ内部のマイクロ波の波長は122mmということになる。
ここで電子レンジの後ろを見てみると→

20070821181227.jpg

周波数帯は2 450 MHz。つまり、1秒間に24億5千万回振動しているのだ。

では光の速さを求めてみよう。光は電磁波であり、うちのマイクロ波と同じスピードで進んでゆく。そこで『v=fλ』の公式に当てはめてみると・・・
うちの午後のキッチンにおける光の速さは、 v = 2 450 000 000 x 0.122 = 298 900 000 m/s。Googleによると正確な値は299 792 458 m/sとのことなので、今回の実験結果との誤差は約0.3%程度。

フム、土曜の午後の過ごし方としては悪くないんじゃないの?
ムフフ(*′艸`*)ムフフ♪

 *   *   *   *

この実験はちょっとやってみたいかも!
でもこんなパパがいたらたのしーだろうなぁ☆


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