Como medir la velocidad de la luz
Realmente no es necesario medirla, ya que mediante las fórmulas correspondientes, la podemos deducir matemáticamente. Pero a uno, siempre le gusta comprobar experimentalmente las cosas, poner a prueba lo que a uno le dicen y no creerse a pies juntillas todo aquello que le dicen o que deduce.
Se puede medir la velocidad de la luz con un sencillo experimento casero. Para ello usaremos unos pocos materiales que seguramente tenéis todos en casa y a los que dar una utilidad bastante curiosa.
Materiales necesarios
- Un microondas
- Dos tranchetes de queso no muy derretidos (tranchetes serian fetas no muy finas de queso)
- Una cinta métrica o una regla
¿Qué hacemos ahora?
Tenemos que hacer que el plato no gire, de lo contrario, el experimento no funcionará. En mi caso he tenido que retirar la pieza inferior del plato que es la que lo hace girar.
Después colocamos los tranchetes de queso en el plato, ponemos el microondas a potencia mínima y le damos unos segundos hasta que veamos que en el queso aparecen algunas zonas algo fundidas y pompitas en algunos lugares.
Una vez hecho esto, lo que tenemos que hacer es medir con la cinta métrica o la regla la distancia entre las zonas fundidas o las pompas. Este resultado lo multiplicamos por 2 y lo dividimos entre 100, así tendremos la distancia en metros.
Después conviene intentar averiguar la frecuencia de funcionamiento de tu microondas. Habitualmente, este dato viene reflejado en la placa posterior que aparece en el aparato en cuestión.
En el mío pone 2.450 Mhz, que es lo más habitual, de todas formas compruébalo por si acaso. Si no lo pone, usa este valor por defecto.
Después aplicamos la fórmula c=λv
Lo que quiere decir que la velocidad de la luz, es igual a la longitud de onda (λ) por la frecuencia de la onda electromagnética, en este caso las microondas emitidas por el aparato.
Hice tres tandas de medidas con los siguientes resultados: 6,2 cm, 6,5 cm y 6,4 cm
Haciendo la media aritmética, queda el valor 6,36 cm, el cuál, multiplicado por dos y dividido por 100 da como resultado: 0,127 m
Con lo cual nos queda: c=0,127×2450.000.000=311.150.000 m/s=311.150 km/s
Hablando en términos generales, la velocidad de la luz en el vacío, se ha medido en casi 300.000 km/s (realmente es algo menor), lo que me da que el experimento tiene un error de aproximadamente el 3,6% que creo que para el coste del experimento y la calidad del material empleado es bastante aceptable.
¿Por qué sale más de lo que es?
He repetido tres veces las medidas, obteniendo distintas medidas y haciendo la media, pero en todos los casos han salido valores superiores a lo que deberían ser (6 cm o incluso un poquito menor). Hay varios factores que pueden afectar al resultado, entre otros:
• Que la frecuencia de las microondas sea superior a la etiquetada
• Que las medidas no se hayan efectuado en el lugar adecuado o de la forma más correcta
• Superficie no regular en los tranchetes.
• Que en mi casa la luz viaje más rápido que en el resto del Universo
Naturalmente la última opción queda descartada
Yo me inclino más que nada por la primera, aunque no tengo idea de cómo comprobarlo.
¿Cómo es posible que pueda hacerse esto tan fácilmente?
Realizar un experimento casero para medir la velocidad de la luz utilizando el espectro visible es muy complicado, ya que es una longitud de onda tan pequeña que nuestros ojos no pueden percibir cambios a simple vista (hablamos de milésimas de milímetro).
Lo que hacemos es utilizar la onda electromagenética de las microondas, que genera longitudes de onda del orden de centímetros, de tal manera que podemos medirlas fácilmente.
Lo que hacemos al medir la distancia entre las pompas del queso, es medir la distancia entre dos crestas de la onda. Después aplicando la sencilla fórmula, ya tenemos el resultado.
- (Astrofotografía con DSLR)