像今天这样的下雨天,你会干点什么呢?在家发呆可不是一个好的选择。如果你爱好物理,不妨利用这些时间来做实验吧。至于说到实验室,利用家里的厨房就行。 0 |" x1 J& k$ X a, H% a5 y % l9 v1 o+ b5 z$ p3 W
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5 P3 u9 s* ]- ~( \4 f" W$ ~ 选好了厨房当作实验室,下一步就是在实验室里面找一些可供操作的原材料。 5 l( K0 n% t( X9 c" R5 B' V! D' K% w / Q% L9 `, Y L: R: b' W# x4 z 4 ~' Y ~# I; M6 x7 {3 B6 G7 p# u# I9 x
类似上面这堆巧克力棒的糖果就行,真的。利用这些糖果,我们就可以来测量光的速度。阴天下雨,所以我们得找一个设备,能够产生足够强的电磁波才行。 8 V$ ]( a( A, r7 {2 C) z% W7 U * b! g1 m# h" z! a6 E, s + S( `& X* `/ y |3 `! h; P7 t4 L
别想了,说的就是微波炉。这种家电利用微波来加热食物,微波可以被糖、脂肪和水分吸收。在微波炉里面,微波互相干涉产生热点(hot spot)。测量出两个热点之间的距离,然后乘以2就能得到波长。 $ }" N2 E; s& `( o2 S - m1 f* n6 B5 B! b$ X+ D x 8 Z0 }2 W, G! W& z
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接下来我们得把微波炉里面负责旋转的东西拿出来,因为这个旋转系统的目的就是为了让食物均匀加热。而我们要测热点,就必须让待测的对象静止在微波炉里面,这样才能产生热点。 " R* ~4 f H& ]$ w* Z: i+ T # u# f: B( T; Q" r! U ( g, l! d: b+ f/ p 问题是,巧克力棒的实验效果太差劲了,果浆软糖也不行。 ; J$ g1 b8 {8 U# \# `+ | 2 Z' n& q% ^. Y- X) `. m
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不过关键时刻,蛋清表现的很不错,经过30秒的高火微波之后,得到了清晰的实验结果(这个蛋继承了无数蛋的光荣传统……在这一刻,它不是一个蛋在实验,它不是一个蛋……)。经过测量,两个热点之间的距离是61mm,也就是说这个微波炉里面的波长是122mm。 ' b& q0 A( C9 o7 B* e 1 b; \3 P- d7 V : c* m$ n2 A; z 在微波炉上,我们能找到微波炉的工作频率。这一台的工作频率是2450MHz,也就是说每秒能产生2450000000个微波。 ; H4 P# w# O4 a ; D) |6 }$ i( l9 X- Y
( o% P. N& D" E. d) B' i 现在我们就来计算一下光的速度。光其实也是一种电磁波,跟微波炉里面的微波速度是一样的。根据简单的物理学公式:υ=f·λ,光速等于频率乘以波长,利用我们刚才测得的波长和已知的频率, + T3 T6 F2 Q' w) l ?9 ] 标准的光速是299792458(m/s),只有大约0.3%的误差,还不错吧。