La vitesse de la lumière est une constante. Dans le vide, il est toujours le même. Dans les matériaux translucides comme l`eau ou le verre, cependant, la lumière se déplace à des vitesses plus lentes. Différentes fréquences de lumière peuvent également voyager à des vitesses différentes dans le même matériau. Pour mesurer la vitesse de la lumière avec précision, vous avez besoin d`outils sophistiqués. Vous pouvez, toutefois, obtenir une estimation approximative de sa vitesse en utilisant des matériaux simples, un laser et une formule mathématique.
Choses que vous devez
- Pointeur laser (toute couleur)
- Règle
- Bloc de verre
- Glaçon
- poudre de Gélatine
- Eau
- Un récipient en plastique
- Rapporteur
- Calculatrice
Mélanger la poudre de gélatine dans de l`eau pour faire jello clair. Suivez les instructions sur le dos de l`emballage (marques différentes peuvent avoir différents rapports eau-gélatine). Ajouter le mélange de jello pour le récipient en plastique. Mettez-le dans le réfrigérateur et laisser se solidifier.
Placez le pointeur laser à un angle du récipient en plastique et utiliser la règle pour marquer la direction du pointeur laser. Le faisceau laser ne sera pas visible dans l`air, mais à l`intérieur des jello il sera visible.
Utiliser le rapporteur d`angle pour déterminer l`angle entre la normale (une ligne imaginaire perpendiculaire à la droite ou sur une surface) à partir du récipient en plastique et la direction du faisceau laser et l`enregistrement de cette valeur. Maintenant mesurer l`angle entre le normal et le faisceau laser à l`intérieur du jello. Les deux angles doivent être différents.
Déterminer l`indice de réfraction dans jello en utilisant la loi de l`équation de Snell, n1 (sin &thêta-1) = n2 (sin &theta-2). n est l`indice de réfraction, la vitesse de la lumière dans le vide divisée par la vitesse de la lumière dans un milieu particulier. L`indice de réfraction de l`air est 1,000293, ce qui signifie que la vitesse de la lumière dans l`air est très proche de la vitesse dans le vide. Réorganiser loi l`équation de Snell sorte que n1 = (sin n2 &theta-2) / sin &Thêta-1, où &Thêta-1 est l`angle entre la normale et le faisceau dans la gelée, &2 thêta est l`angle entre la normale et le faisceau où elle pénètre dans le récipient en plastique et n2 est l`indice de réfraction de l`air. Utilisez les valeurs que vous avez enregistrées ci-dessus pour calculer n1.
Divisez la vitesse de la lumière dans le vide (environ 186,282 miles par seconde) par l`indice de réfraction pour jello afin de déterminer la vitesse de la lumière dans jello.
Répétez la procédure pour déterminer la vitesse de la lumière dans d`autres matériaux comme le verre, la glace ou de l`eau. Utilisez la loi de Snell pour déterminer la vitesse de la lumière dans le milieu, si vous pouvez voir le chemin du faisceau de lumière laser dans le matériau et mesurer les angles.
