Medición de la velocidad de la luz

Medición de la velocidad de la luz

Con materiales caseros como un horno de microondas y una barra de chocolate podemos medir la velocidad de la luz de manera no astronómica -y tampoco muy exacta que digamos-…

Un horno de microondas funciona produciendo microondas que son un tipo de onda electromagnética -como las ondas de radio, infrarrojo o luz visible- y son generadas por un dispositivo llamado magnetrón que está en su interior.

Las microondas se reflejan de ida y vuelta en las paredes de la caja metálica.

Las ondas incidente y reflejada interaccionan formando una onda estacionaria, es decir que habrá zonas donde hay una enorme vibración (mayor amplitud de onda) y otras donde no la hay.

Esto significa que hay lugares donde las microondas son muy intensas y hacen vibrar a las moléculas con mucha fuerza calentando la comida y hay otros lugares en los cuales las microondas son débiles (o sea donde la onda estacionaria tiene amplitud nula) llamados nodos. Estas áreas están separadas por media longitud de onda. Por eso hay un plato giratorio en el horno de microondas, de lo contrario la comida se cocinaría en algunas zonas y en otras no.

Se puede observar el patrón de las ondas estacionarias en interior del microondas si se quita la bandeja giratoria. De esta manera los picos sucesivos de máximo y mínimo producirán una cocción despareja y derretirán el chocolate en ciertas áreas, que son las que corresponden a los picos del campo eléctrico E (y también del campo magnético B).

Si medimos la distancia entre los puntos más calientes (donde se fundió el chocolate) obtendremos la medida de la mitad de la longitud de la onda electromagnética.

Entonces, la longitud de onda λ es igual a:

Esta era nuestra única incógnita que determinamos experimentalmente, ya que la frecuencia de las microondas viene dada como dato por el fabricante en la parte trasera del aparato, por lo general es:

Ahora sí, podemos obtener un valor aproximado de la velocidad de la luz c (el valor de c en el aire y en el vacío valen prácticamente lo mismo). Debemos recordar que la relación entre la longitud de onda, frecuencia y velocidad de propagación de una onda está dada por la siguiente relación:

c = 0,12m · 2,45 GHz

c = 2,94·10⁸ m/s

También puede hacerse con clara de huevo o inclusive con malvaviscos:

http://www.youtube.com/watch?v=usI2FGVcDg4