Gaismas ātrums

Situācijas apraksts

Gaismas ātrums ir tik milzīgs, ka tā sākotnējie mērījumi bijuši neveiksmīgi, un Galileo Galilejs uzskatīja, ka gaisma izplatās bezgalīgi ātri. Bet vēlāk ar astronomisko novērojumu palīdzību dāņu astronoms O. Reomērs noteica, ka gaismas ātrums ir galīgs un tā vērtība ir tuva 300 000 km/s. 1888. gadā H. Hercs ieguva pirmos elektromagnētiskos viļņus, kurus varēja uztvert ar uztvērēju. Zinātnieki, pētot dažādus elektromagnētiskos viļņus, ir nonākuši pie secinājuma, ka gaisma, tāpat kā radioviļņi, ietilpst elektromagnētisko viļņu spektrā, un tie visi vakuumā izplatās ar vienādu ātrumu. Tādēļ zināmais un ar precīzām ierīcēm noteiktais gaismas ātrums ir visu elektromagnētisko viļņu izplatīšanās ātrums. Kopš mūsu sabiedrībā ir parādījusies mikroviļņu krāsns, elektromagnētisko viļņu ātrumu ir iespējams noteikt ikvienam savās mājās.

Pētāmā problēma

Cik liels ir gaismas ātrums, to mērot mājas apstākļos?

Darba piedrumi

mikroviļņu krāsns, lineāls, nazis, papīrs, liela šokolāde, kalkulators.

Darba gaita

1. No mikroviļņu krāsns izņem ārā rotējošo daļu, lai šokolādi tajā varētu novietot nekustīgā stāvoklī. Mikroviļņu krāsns apakšdaļā obligāti ieklāj papīru, lai nesasmērētu mikroviļņu krāsni.

2. No kartona izveido pamatni, lai uz tā atbalstītu šokolādi. Uz pamatnes novieto šokolādi ar gludo pusi uz augšu un ievieto to gareniski mikroviļņu krāsnī. Vēlams izmantot šokolādi bez riekstiem, rozīnēm un citām piedevām, jo tas varētu radīt mērījumu neprecizitātes. Mikroviļņu krāsnī nedrīkst ievietot šokolādi folijā!

3. Aiztaisi mikroviļņu krāsni un ieslēdz to uz 10 -- 15 sekundēm. Šokolādi vajadzētu sildīt tik ilgi, līdz tā atsevišķās vietās sāk kust.

4. Izņem šokolādi  un pārbaudi, vai izkusušos plankumus var labi saskatīt. Ja nē, tad iezīmē tos. Ievieto šokolādi ledusskapī un ļauj izkusušajiem šokolādes plankumiem sacietēt. Ar lineālu un nazi iezīmē izkusušo plankumu viduspunktus. Nomēri attālumu starp diviem blakusesošiem viduspunktiem.

5. Eksperimenta laikā mikroviļņu krāsnī veidojas stāvviļņi. Šokolāde visātrāk sāk kust tajās vietās, kur mikroviļņi cits citu pastiprina visvairāk, jeb blīzuma punktos. Attālums starp blīzuma punktiem ir vienāds ar pusi no viļņa garuma, tādēļ, lai iegūtu pilnu mikroviļņa garumu, nomērītais attālums ir jāsareizina ar 2.

6. Izmantojot pamatformulu “gaismas ātrums = viļņa garums ∙ frekvence jeb c = λ ν” var iegūt gaismas jeb elektromagnētisko viļņu izplatīšanās ātrumu. Mikroviļņu frekvence ir rakstīta uz mikroviļņu krāsns. Veic mērījumu vismaz 3 reizes, lai pārliecinātos, ka mērījumi ir pareizi.

Domā un dari pats!

Nofilmē savu darba procesu, iegūtos rezultātus un secinājumus!

Izveidoto video nosauc emvatrums_vards.uzvards un nosūti uz info@fizmix.lv

vai

nofotografēsavu darba procesu un iegūtos rezultātus! Izveido Word dokumentu, kurā ievieto labākos attēlus ar skaidrojumiem, apraksti darbā iegūtos rezultātus un secinājumus.

Izveidoto rakstu nosauc emvatrums_vards.uzvards,  nosūti uz info@fizmix.lvun iegūsti 50 punktus!

Skaties video!