Πως μπορώ να υπολογίσω την ταχύτητα του φωτός παρατηρώντας ένα….ραδιόφωνο !

Κοιτάζω ένα κοινό ραδιόφωνο FM και βλέπω ότι το εύρος συχνοτήτων του είναι (σε μεγαχέρτς) από 88 MHz έως 108 MHz. Δηλαδή περίπου στα

f = 100 MHz

 

– κατά μέσο όρο – μπορώ να συντονιστώ με έναν σταθμό που εκπέμπει στην ραδιοφωνική μπάντα των FM. Μια καλή κεραία ραδιοφώνου έχει μήκος περίπου 1 με 2 μέτρα, ας πούμε

d =1,5 m

Σε μια κεραία μήκους d δημιουργούνται στάσιμα ηλεκτρομαγνητικά κύματα των οποίων το μήκος κύματος λ ικανοποιεί την εξίσωση

d = n λ / 2

όπου n ακέραιος θετικός αριθμός.

Για n=1 (την πρώτη και θεμελιώδη αρμονική) έχουμε

d = λ / 2

Για μήκος κεραίας d=1,5 m υπολογίζουμε το μήκος κύματος του ραδιοφωνικού ηλεκτρομαγνητικού κύματος:

λ = 3 m

Μια από τις απλούστερες εξισώσεις της φυσικής είναι η θεμελιώδης εξίσωση της κυματικής, που συνδέει την ταχύτητα διάδοσης ενός κύματος (c) με τη συχνότητα  (f) και το μήκος κύματος (λ):

c = λ f

για λ = 3 m

και f = 100 MHz

προκύπτει ότι η ταχύτητα διάδοσης του ραδιοφωνικού κυματος (που ταυτίζεται με την ταχύτητα διάδοσης του ορατού φωτός) είναι ακριβώς τριακόσιες χιλιάδες χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο!!

c = 300000 km / s

 

https://physicsgg.me/2011/01/27/%cf%80%cf%89%cf%82-%ce%bc%cf%80%ce%bf%cf%81%cf%8e-%ce%bd%ce%b1-%cf%85%cf%80%ce%bf%ce%bb%ce%bf%ce%b3%ce%af%cf%83%cf%89-%cf%84%ce%b7%ce%bd-%cf%84%ce%b1%cf%87%cf%8d%cf%84%ce%b7%cf%84%ce%b1-%cf%84%ce%bf/