초콜릿으로 빛의 속도를 대충 알아내는 방법

초콜릿으로 빛의 속도를 대충 알아내는 방법

준비물

• 회전판이 달린 전자레인지
  (회전판 없이도 음식을 골고루 가열해 주는 고오급 전자레인지는 사용 불가)
• 쪼꼬렛
  (마시멜로 등 전자레인지로 녹일 수 있는 다른 고형 식품도 가능)
• 자
• 계산도구

1) 전자레인지의 출력 주파수를 확인한다.

(가정용 전자레인지는 대체로 2,450MHz)

2) 전자레인지에서 회전판을 떼어낸다.

 

3) 쪼꼬렛을 전자레인지용 접시에 올려 전자레인지 안에 넣는다.

(판 쪼꼬렛이 아니라 작은 쪼꼬렛 또는 미니 마시맬로 등을 쓴다면 접시에 최대한 균일하게 깐다.)

 

4) 전자레인지를 10초 정도 살짝 돌린다.

(정확한 시간은 쪼꼬렛의 변형 여부를 확인하면서 조절.)

5) 쪼꼬렛이 변형된 부분 중심점 사이의 거리를 잰다.

(6cm 정도)

6) 계산한다.

• 변형된 부분의 중심점은 쪼꼬렛을 투과하는 마이크로파의 진폭이 최대가 되어(파복점) 가장 많이 가열된 지점.
• 파동은 물결 모양으로 진행하므로 두 지점의 거리의 2배가 파장.
• 파동의 속도는 파장 x 진동수(주파수)로 계산 가능, 빛(가시광선)의 속도는 같은 전자기파인 마이크로파로 계산 가능.
• 12cm x 2,450MHz(1초에 24억 5천만 번 진동) = 294,000,000m/초 (실제 빛의 속도는 299,792,458m/초, 오차 약 2%)

※ 쪼꼬렛은 실험 후 스태프가 맛있게 먹었읍니다.

You can measure the speed of light at home using just a microwave and a bar of chocolate! pic.twitter.com/9kyZM45uNY

— David Berardo, PhD (@SarlCagan93) September 20, 2020

"아빠! 혹시 제가 빛의 속도를 재는 과학 실험을 해보려고 사둔 초콜릿 못 보셨나요?"

"어... 못 봤는데."

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