L’attività che vi presento oggi è davvero semplice e richiede una spesa pari a zero (o quasi) se si ha un forno a microonde.
Lo scorso anno è stato dichiarato Anno Internazionale della Luce e la luce è al centro di una delle più importanti teorie fisiche del ‘900: la Teoria della Relatività, di cui si è discusso recentemente a proposito delle onde gravitazionali.
L’attività che segue si inserisce in un percorso di ottica , proponibile nella Scuola secondaria di I e II grado, ed in una forma più divulgativa alla Scuola primaria.
Quanto è veloce la luce? Esistono numerosi esperimenti storici che hanno determinato la misura di questa importante costante fisica
Un articolo divulgativo lo si trova qui
Cos’è la luce invece? Non mi dilungherò sulla sua natura in questo articolo.
Un articolo divulgativo per gli studenti è qui proponibile
L’esperimento che vi propongo è una variante più semplice di una mia attività proposta due anni fa e reperibile ai seguenti link:
http://www.professionistiscuola.it/elettricita-e-magnetismo/laboratorio-povero-misura-della-velocita-della-luce-con-un-microonde-parte-2-analisi-dei-dati-sperimentali.html
Le onde elettromagnetiche all’interno di un microonde.
Consideriamo una corda con estremi A e B fissati. E’ evidente che le sole onde possibili all’interno di questa corda possono avere o lunghezza d’onda pari alla corda o uno dei suoi sottomultipli interi (perché l’onda deve annullarsi agli estremi). Le onde di questo tipo si chiamano onde stazionarie.
Le onde elettromagnetiche all’interno di un microonde sono stazionarie perché devo annullarsi sul bordo conduttore (si rimanda ad un libro di Fisica per Licei).
Cosa vuol dire questo?
Significa che se togliamo il piatto che fa cuocere il cibo uniformemente, allora osserveremmo dei massimi del campo elettromagnetico ad una distanza che è pari alla lunghezza d’onda delle microonde in questione.
Sapendo che il prodotto tra la lunghezza d’onda e la frequenza è pari alla velocità della luce nel mezzo (aria in questi caso), possiamo procedere al nostro esperimento.
Togliamo il piatto e mettiamo all’interno un panino da toast (consiglio di metterne due consecutivi).
Accendiamo il microonde con una potenza minima di 600W ed attendiamo almeno 1 minuto.
Apriamo il portello ed ecco fatto!
Ci troveremo che il panino si è “cotto” solo in 2 punti, mentre resta non conto altrove.
Misuriamo la distanza tra i due centri di simmetria e questa corrisponderà alla nostra lunghezza d’onda.
Nel mio caso λ=12.2cm con un errore di 0.2cm
Sapendo che la frequenza dichiarata dal mio microonde è ν=2.45GHz.
Calcolo la velocità della luce come c= λν=298900±500 Km/s che è compatibile con la velocità della luce in aria.
Cosa aspettate ? provate ora a misurare la velocità della luce!
Nuclei fondanti:
Luce, come onde e/o corpuscoli.
Onde stazionarie
Nodi concettuali:
Campo elettrico all’interno dei conduttori.
Per info contattatemi via mail ad Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.
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