A velocidade da luz é uma constante. No vácuo, é sempre o mesmo. Em materiais translúcidos como água ou vidro, no entanto, a luz viaja a velocidades mais lentas. Diferentes freqüências de luz também podem viajar a velocidades diferentes no mesmo material. Para medir a velocidade da luz com precisão, você precisa de ferramentas sofisticadas. Você pode, no entanto, obter uma estimativa aproximada da sua velocidade usando alguns materiais simples, um laser e uma fórmula matemática.
Coisas que você precisa
- ponteiro laser (de qualquer cor)
- governante
- Bloco de vidro
- Bloco de gelo
- p�gelatinoso
- água
- Recipiente de plástico
- Transferidor
- Calculadora
Misture o pó de gelatina em água para fazer gelatina clara. Seguir as instruções sobre a parte de trás do pacote (marcas diferentes podem ter diferentes proporções de água-para-gelatina). Adicione a mistura de gelatina para o recipiente de plástico. Coloque-o na geladeira e deixe solidificar.
Coloque o ponteiro laser em um ângulo para o recipiente de plástico e usar a régua para marcar o sentido do ponteiro laser. O feixe de laser não será visível no ar, mas dentro dos gelatina será visível.
Use o transferidor para determinar o ângulo entre a normal (uma linha imaginária perpendicular a ou para fora de uma superfície) a partir do recipiente de plástico e a direcção do feixe laser e registar este valor. Agora medir o ângulo entre o normal e o feixe de laser dentro da gelatina. Os dois ângulos devem ser diferentes.
Determinar o índice de refração em gelatina usando equação da Lei de Snell, n1 (sin &teta-1) = N2 (SIN &teta-2). n é o índice de refracção, a velocidade da luz no vácuo dividida pela velocidade da luz em um meio em particular. O índice de refração para o ar é 1.000293, o que significa que a velocidade da luz no ar é muito próxima da velocidade em vácuo. Reorganizar equação da Lei de Snell para que n1 = (sin n2 &teta-2) / sin &teta-1, onde &teta-1 é o ângulo entre o normal e o feixe na gelatina, &teta-2 é o ângulo entre o normal e o feixe no ponto de entrada do recipiente de plástico, e n2 é o índice de refracção para o ar. Use os valores que você gravou acima para calcular n1.
Dividir a velocidade da luz no vácuo (cerca de 186,282 milhas por segundo) até ao índice de refracção de gelatina para determinar a velocidade da luz no gelatina.
Repetir o procedimento para determinar a velocidade da luz em outros materiais como vidro, gelo ou água. Use a Lei de Snell para descobrir a velocidade da luz no meio, se você pode ver o caminho do feixe de luz laser no material e medir os ângulos.