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fisica:esperienze:misura_velocita_luce_con_microonde

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fisica:esperienze:misura_velocita_luce_con_microonde [2018/03/14 18:13]
fisica:esperienze:misura_velocita_luce_con_microonde [2019/09/23 14:30] (versione attuale)
Linea 1: Linea 1:
 +{{tag>​fisica esperienze fisica:​esperienze}}
 +{{:​barra-esperienza-new.png}} ​ [[http://​www.roma1.infn.it/​LAB2GO/​index.html|{{:​fisica.jpg?​nolink&​|LAB2GO Scienza}}]]
 +
 +
 + ​====== MISURA DELLA VELOCITA'​ DELLA LUCE CON MICROONDE ======
 +
 +
 +//​**Descrizione**//​
 +
 +La radiazione a microonde si riflette sulle superfici metalliche interne del forno e interagisce con l'​altra radiazione riflessa in modo tale che dei punti caldi e freddi si formano all'​interno del forno. Il fenomeno responsabile di questo è l'​interferenza delle onde come mostrato nella figura. Se le onde si sovrappongono in modo che le creste che corrispondono l'una con l'​altro interferiscono costruttivamente,​ formeranno un punto caldo, se le onde interferiscono distruttivamente il risultato sarà un punto freddo.
 +Il riscaldamento irregolare causato da questi effetti può essere significativamente ridotto utilizzando una piattaforma ruotante per riscaldare il nostro cibo.
 +Se due onde viaggiano in direzioni opposte interferiscono in modo tale da creare una onda stazionaria. Molte delle onde in un forno a microonde sono onde stazionarie.
 +Queste onde sono stazionarie nello spazio ma l'​ampiezza cambia nel tempo. I nodi nascono dalla interferenza distruttiva e sono punti freddi, i ventri nascono dalla interferenza costruttiva e sono punti caldi, Si puo' vedere dal grafico che i punti caldi sono distanti mezza lunghezza d'​onda.
 +
 +{{:​fisica:​esperienze:​onde.png?​400|}}
 +
 +La velocità di qualsiasi onda può essere determinata sfruttando questa relazione:
 +
 +C = λ * f
 +
 +dove:
 +
 +  * C è la velocità (metri sec)
 +  * λ è la lunghezza d'onda in metri
 +  * f è la frequenza in cicli al secondo
 + 
 +
 +===Strumenti===
 +
 +{{tablelayout?​colwidth="​250px,​360px}}
 +^Strumenti necessari ^
 +|Una tavoletta di cioccolato|
 +|Un forno a microonde|
 +|Un piatto per forno a microonde di almeno 30 cm di diametro|
 +|Un calibro digitale|
 +|Occhiali di sicurezza|
 +
 +=== Procedimento ===
 +Preparo il forno.
 +
 +Giro il forno a microonde e dietro cerco la targhetta che mi informa sul valore della frequenza di funzionamento. Il mio indica 2450 MHZ.
 +
 +  * Tolgo l'​intero vassoio rotante dal forno a microonde.
 +  * Metto un piatto rovesciato sopra il perno rotante del motore, non deve girare niente altrimenti il cioccolato si cuoce in modo uniforme.
 +  * Per precauzione tengo per circa un'ora la cioccolata e la pirofila nel freezer in modo che sia molto evidente la presenza dei punti caldi quando accenderò il forno.
 +  * Metto il cioccolato col la parte piana rivolta verso l'alto nel fondo di una pirofila di vetro pirex.
 +  * Metto la pirofila nel forno a microonde.
 +  * La posizione della tavoletta di cioccolata nel forno deve essere trovata sperimentalmente spostandola più o meno vicina al fondo rispetto alla finestra della guida d'​onda.
 +
 +ACCENDO IL FORNO
 +
 +Accendo il forno a media potenza per 30 secondi.Il forno a microonde non riscalda in modo uniforme dopo la rimozione del vassoio girevole, il cioccolato inizierà a sciogliersi nei punti caldi del forno.Apro lo sportello del forno e senza muovere la pirofila controllo che siano apparse le macchie di cioccolato fuso. Se non sono presenti richiudo lo sportello e accendo il forno per altri cinque secondi.Procedo fino a quando non vedo le macchie di cioccolato fuso.
 +
 +LA MISURA
 +
 +Rimuovo con cautela la pirofila e infilo uno stuzzicadenti nei punti ove noto il cioccolato fuso. Sono evidenziati da piccoli avvallamenti sulla superficie del cioccolato. La foto illustra una delle misure effettuate
 +
 +
 +
 +Osservando attentamente si possono trovare diverse coppie di punti caldi la cui distanza sarà' equivalente alla metà della lunghezza d'onda delle microonde utilizzate nel forno.
 +
 +{{:​fisica:​esperienze:​misura1.png?​400|}}
 +
 +Nel mio caso registro queste distanze:
 +
 +  * 61.28
 +  * 61.09
 +  * 61.27
 +
 +La media delle distanze è :61,21 mm
 +
 +I CALCOLI
 +
 +Dalla etichetta sul retro del forno vedo che la frequenza di funzionamento è 2.45 gigahertz. Dunque
 +
 +C = 0,06121 * 2 * 2450000000 = 299.929.000
 +
 +La velocità della luce ufficialmente accettata è
 +
 +299.792.458 metri al secondo.
 +
 +===Sitografia===
 +
 +{{tablelayout?​colwidth="​250px,​360px}}
 +^Link ^
 +|https://​www.professionistiscuola.it/​elettricita-e-magnetismo|
 +|http://​www.radio.walkingitaly.com/​radio/​radiosito/​za_fatti/​vel_luce/​vel_luce.htm|
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