Измеряем скорость света в домашних условиях
В школе я активно участвовал в олимпиадах по физике. Где-то уже с уровня области на них обязательно бывали какие-то практические задача типа «определите коэффициент трения бумаги о дерево при помощи рулона туалетной бумаги и двух линеек» (кстати, способов решения этой задачи довольно много). Подобную задачу я встретил в книге Modernist Cuisine, авторы которой предложили измерить скорость света, используя обычную микроволновку и любые продукты, которые есть на кухне.
 
Если вы про эту задачу еще не слышали, то прежде, чем читать дальше, попробуйте ее решить. Напишите потом в комментариях, что у вас получилось.
 
А вот правильное решение для нетерпеливых. Чтобы измерить скорость света, из микроволновки надо сначала достать вращающийся столик. Потом мы берем большую тарелку и кладем туда тертый сыр или, как иногда советуют, шоколад или сырой белок куриного яйца. Тарелку помещаем в микроволновку на минуту, после чего достаем и даем остыть. Мы увидим, что сыр поплавился неравномерно, на нем появились полоски. Расстояние между ними соответствует расстоянию между максимумом и минимумом волны микроволнового излучения. В этих местах электрическое поле изменялось во времени, заставляя молекулы воды крутиться, тем самым разогревая еду. А там, где сыр не расплавился, стоячая волна проходила через ноль, электрическое поле в этих точках не изменялось и сыр не нагревался.
 
В домашних микроволновках излучение имеет частоту 2.45 ГГц. Она установлена одинаковой для всех приборов на законодательном уровне, чтобы не засорять радиоэфир помехами. Длина волны и частота электромагнитного излучения связаны всем известной формулой: λ = с/ν, где λ – длина волны, ν – частота, а c – скорость света. То есть скорость света – это длина волны, умноженная на частоту.
Измеряем линейкой расстояние между полосками спекшегося сыра. Оно окажется порядка 6 сантиметров. Это расстояние между минимумом и максимумом стоячей волны, другими словами - половина длины волны. Целая будет 12 см. Умножаем длину волны (0.12 м) на частоту микроволнового излучения (2.45 * 10⁹ Гц). И вуаля, скорость света – плюс-минус 3 * 10⁸ метров в секунду.