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Como medir la velocidad de la luz con un microondas

Noviembre 1st, 2006

Para calcular la velocidad de la luz no podemos utilizar la luz visible ya que de una forma casera sería imposible determinar su longitud de onda al ser tan pequeña (en torno a la milésima parte del milímetro), por lo que empleamos la longitud de onda que genera nuestro electrodoméstico casero: el microondas, ya que su longitud de onda es en torno a los centímetros.

Las ondas se caracterizan por poseer crestas y valles a lo largo de su longitud de onda (l). A su vez, cuanto mayor es el número de estas oscilaciones mayor es la frecuencia, medida en Herzios (Hz), y con ello la energía de dicha onda, determinada según la fórmula E = h x v

Los puntos más energéticos son las cimas de las crestas, por lo tanto, si podemos detectarlos podríamos medir la distancia entre éstos y con ello hallar la longitud de onda.

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• 1. Retirar la base giratoria de interior del microondas y situar de nuevo el plato de vidrio. Con ello conseguimos que el plato no gire y así la acción del microondas se produzca siempre en el mismo punto.

• 2. Situar dos lonchas de queso de fundir sobre el plato de cristal y conectar el microondas eligiendo la menor potencia posible.

• 3. Parar el microondas cuando observemos que algunas zonas del queso empiezan a fundirse.

Los microondas están fabricados en un material capaz de reflejar las ondas microondas, generalmente de aluminio. Además las dimensiones del interior del microondas están diseñadas para que las ondas reflejadas no se anulen entre sí, sino que se acoplen (resonancia) y con ello se obtiene obtenemos nuevas ondas (estacionarias) que poseen la misma longitud de onda pero con amplitudes mayores. Las zonas fundidas del queso corresponden a las cimas de las crestas de estas ondas estacionarias, es decir, los puntos más energéticos.

• 4. Medir la distancia entre dos puntos del queso que estén fundidos con una regla simple.

• 5. Coger papel y lápiz. Ahora calculamos la velocidad de la luz. Para ello multiplicamos por dos la distancia entre los puntos (aproximadamente 6 cm) ya que la longitud de onda equivale al doble de la distancia entre dos crestas. Utilizando la fórmula anteriormente descrita sólo necesitamos conocer la frecuencia de nuestro microondas que encontraremos en su parte posterior. El frecuencia estándar de los microondas es de 2450 MHz, es decir 2.450 millones de oscilaciones por segundo.

c = l x v = 0’12 (m)·2.450.000.000 (1/s) = 300.000.000 m/s = 300.000 km/s

fuente makerwiki.com

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