Ljusets hastighet

Vi mäter ljusets hastighet med hjälp av laserdioder och mikrovågor som bildar en stående våg.
Plats
Vetenskapens Hus
Målgrupp
gymnasiet. Fysik 2.
Tid
90 min

Gruppstorlek: max 17 elever
Är ni fler än 17 elever? Kombinera gärna med ett annat skolprogram.

Teori

1. Tiden det tar för ljuset att tillryggalägga en viss sträcka mäts. Utifrån uppmätta värden beräknas ljusets hastighet c. En laserdiod skickar ljuspulser mot en spegel en bit bort. Hastigheten får vi genom att dela sträckan med tiden. Skillnaden i sträcka kan vi mäta med ett måttband och skillnaden i tid mäts mellan pulserna genom att studera dem med ett oscilloskop. Vi gör flera försök, och funderar över vilka felkällor som råder och hur experimentet kan förbättras. 2. Mikrovågor sänds ut från en sändare mot en mottagare som samtidigt fungerar som reflektor. Genom att utnyttja att det uppstår stående vågor mellan sändare och mottagare kan våglängden bestämmas. Frekvensen är känd. Hastigheten beräknas med sambandet för våghastighet.

Anknytning till kurs-/ämnesplan

Stående vågor och resonans med tillämpningar inom vardag och teknik. Våg- och partikelbeskrivning av elektromagnetisk strålning. Orientering om elektromagnetiska vågors utbredning. Fysikaliska principer bakom tekniska tillämpningar för kommunikation och detektering. Utvärdering av resultat och slutsatser genom analys av metodval, arbetsprocess, felkällor och mätosäkerhet.

Inför besöket

Inför besöket bör eleverna kunna hastighetsberäkningar och känna till begreppen våglängd, frekvens, våghastighet och sambandet dem emellan. Aktiviteten passar bra att kombinera med annan aktivitet för gruppens andra halva. Välkommen att boka besök!