יום שלישי, 16 במרץ 2010

שוקולד, מיקרוגל ומהירות האור במים

בפוסט קודם הראינו איך אפשר למדוד את מהירות האור באמצעות מיקרוגל. מהירות האור הידועה, שכמעט כל אחד מצטט היא מהירות האור בריק (בואקום). כשהאור עובר דרך חומר, מהירותו איטית יותר. אחד החומרים שממש מאט את מהירות האור הוא מים. האור במים עובר יותר לאט. כדי להיווכח בכך בעצמנו נחזור על הניסוי רק שהפעם השוקולד יהיה בתוך כלי עם מים (צריך כלי גדול, שיכסה את כל השוקולד). את כל שאר שלבי הניסוי עושים בדיוק כמו קודם. שימו לב שהניסוי קצת יותר מלכלך, כמו כן חשוב לא להפעיל את המיקרו ליותר מדי זמן...

התוצאה קצת פחות ברורה בגלל המים, אבל אפשר לראות בתמונה עיגולים (מסומנים בחיצים שחורים), שהם המקומות של שיא ההמסה (פסגות הגל). באמצע בינהם נעצתי קיסמים והמרחק קטן לכדי 4.5 סנטימטרים.
נשתמש באותה נוסחה בדיוק:
2450000000 - תדר המיקרוגל
מכפילים ב-2 כי מדדנו רק חצי אורך גל
ומחלקים ל-100000 כדי לעבור מסנטימטרים לקילומטרים.

בדוגמה שלנו
(4.5*2*2450,000,000)/100,000 = 220,500 קילומטר לשניה. מהירות האור קטנה ברבע (25%).
האם אפשר להאט את האור עוד יותר? מסתבר שבתנאים מסוימים כן. דרוש לכך חומר מאד מיוחד (עיבוי בוז-אינשטיין - אין לי ממש מושג מה זה, אבל אם אתם טובים בפיסיקה בודאי תבינו מהקישור על מה מדובר), אור בתדר מסוים וטמפרטורה קרובה לאפס המוחלט. הניסויים הלכו והשתכללו והשיא הנוכחי הוא של לנה וסטרגור (וסטרגרד-האו), הצליחה לייצר אלומת אור שנעה לאט יותר ממכונית (משהו כמו 60  קמ"ש).
לצערי לא נוכל לשחזר תנאים אלו במיקרוגל הביתי, אבל למי שיש מפעל לזכוכית ויכול לצקת שוקולד בתוך גוש זכוכית, יגלה שמהירות האור בזכוכית אפילו איטית יותר מאשר במים.

וכרגיל, גם שוקולד שקצת הומס עם מים, אפשר להמשיך ולהמיס אותו ולהכין מתכונים טעימים. בתיאבון.


אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה