Mesurer la vitesse de la lumière dans la cuisine

[hysot]

Expérience intéressante!

 

http://nouvellestechnos.science-et-vie.com/a-la-une/la-vitesse-de-la-lumiere/

[Super]

C'est marrant ce truc, faudra que j'essaie tééé !

[Tombuldor]

Super sympa l'expérience !

[Lasilla]

C'est carrément excellent, j'adore!!!!!

[Jeff Hawke]

Ah, pas mal.

 

Galilée aurait pu le faire, du coup, plutôt qu'avec ses lanternes à la c...

 

(Ah non, il n'avait pas de chocolat )

[alex42]

Génial

Je vais essayer !!!!

[Alarcon yves]

Ah , voila enfin une bonne excuse pour acheter du chocolat .

Yves.

[Jean-ClaudeP]

Je suppose qu'il y a établissement à l'intérieur de la cavité du micro-onde d'un régime d'ondes stationnaires , les ventres font fondre le chocolat et pas les nœuds. Est-ce cela ?

Modifié 13 mai 2011 par Jean-ClaudeP

[syncopatte]

zut, je n'arrive pas à visionner la vidéo.

 

Quelqu'un pourrait expliquer le principe en quelques mots?

 

Patte.

[hysot]

Le principe est simple. Tu vas utiliser 3 barres de chocolat (genre kitkat) et ton micro-onde pour calculer la vitesse de la luimère (en gros)

Tu sais que la lumière est une onde. Cette onde qui est une sinusoïde passe par un maximum et un minimum périodiquement.

Tu sais que la longueur d'onde lambda= C x T (la période) ou encore lambda = C x 1/F

lambda étant la distance entre 2 minimums ou 2 maximums

F étant la fréquence de ton micro-onde (tu la trouveras sur une étiquette au dos)

C étant la vitesse de la lumière

 

Donc on a C = lambda*F

 

Pour déterminer lambda:

Tu prends une assiette et y mets les 3 barres de chocolat bout à bout.

On ne veut pas que l'assiette tourne donc dans ton micro-onde tu retournes le plat pour que celui ne tourne plus et tu poses ton assiette par dessus.

Puissance maximale et tu fais chauffer entre 1 à 2 min (la il est assez vague la dessus)

Le résultat doit être:

Une partie de barre chaude et molle, l'autre non, une partie de barre chaude et molle, l'autre non et ainsi de suite.

Avec des cure-dents tu repères le milieu des zones chaudes et molles. Tu mesures la distance séparant chaque cure-dents, tu en fais la moyenne et tu as ton lambda

Et tu calcules ta vitesse C

 

J'espère avoir été clair dans mon explication

[syncopatte]

Très clair!

Comme quoi quelques mots peuvent très bien remplacer une (longue) vidéo...

 

A vrai dire faut connaitre le fonctionnement d'un micro-ondes là: qui me dit que les zones molles ne sont le résultat d'interférences plus compliquées?

 

Merci Hysot en tout cas,

 

Patte.

Modifié 13 mai 2011 par syncopatte

[Bison]

Mort de rire....en français dans le texte

 

je vous propose l'expérience peu ou prou inverse : mesurer la vitesse de la cuisine sans lumière !!!

 

Gros avantage, quand on rallume, on peut AUSSI mesurer la vitesse du son à la pression atmosphérique normale..si mme est assez loin et crie assez fort!!! et expérimenter l'effet Doppler si elle vous poursuit !!!!

['Bruno]

Pour info, cette expérience est expliquée dans le livre La science par le petit bout de la lorgnette, de V. Bugeat (page 10), mais avec du miel et non du chocolat. Le livre explique aussi pourquoi ça marche (et parle effectivement d'ondes stationnaires). J'en profite pour recommander ce livre qui vulgarise la physique à partir du quotidien.

[duschnok]

Achtung, il y a un piege ! La distance entre deux zones fondues est une demi-longueur d'onde (et le journaliste en tient compte). Dans une onde stationnaire, on regarde l'interference entre une onde qui va dans un sens et une onde qui va dans l'autre sens, comme ca la densite d'energie n'est pas homogene. Mais elle est de periodicite lambda/2 ! D'ailleurs le journaliste mesure 6.4cm entre deux zones fondues, et ni vu ni connu quand il calcule c il met lambda = 12.8.

[Lasilla]

Non, c'est pas tout à fait "ni vu ni connu", il dit bien que l'espace entre 2 cures-dents correspond à 1/2 lambda.

[jobigoud]

Hmmm, la valeur de C entre déjà dans le calcul qui a permit d'établir la fréquence du four non ?

En fait l'expérience vérifie la vitesse de la lumière plutôt. Et peut-être qu'on mesure autant C que la fréquence du four du coup.

 

L'erreur qu'il trouve à la fin est peut-être due à la (grosse) approximation de la mesure de la 1/2 λ, mais pourrait aussi venir d'une variation de la fréquence du four par rapport à la fréquence nominale ? (Je ne sais pas du tout si la fréquence annoncée est précise…)

 

En reprennant son résultat pet en faisant le calcul inverse mais avec la vraie valeur de C, on va tomber sur une autre fréquence, peut-être plus proche de celle qui aura été diffusée réellement vers le chocolat ?

 

En tout cas c'est marrant

[Lasilla]

la valeur de C entre déjà dans le calcul qui a permit d'établir la fréquence du four non ?

 

Non, je ne pense pas.

La fréquence de l'onde émise par le four est calculée pour entrer en résonance avec la fréquence d'agitation des liaisons entre les molécules d'eau.

[Toutiet]

Attention, "c" est la vitesse de la lumière dans le vide. Qu'en est-il de la vitesse de la lumière dans le chocolat (qui, en plus, voit sa température évoluer dans le four), d'une part, et quelle est l'influence de la teneur en cacao, d'autre part...? Est-ce que ça marche aussi avec du chocolat blanc, ou noir avec des noisettes ou des amandes grillées...?

Voilà les bonnes questions à se poser .

Modifié 13 mai 2011 par Toutiet

[Coyote66]

Toutiet.....tu as mal vu.....reprend ta calculette

[Bison]

Hmmm, la valeur de C entre déjà dans le calcul qui a permit d'établir la fréquence du four non ?

En fait l'expérience vérifie la vitesse de la lumière plutôt. Et peut-être qu'on mesure autant C que la fréquence du four du coup.

 

L'erreur qu'il trouve à la fin est peut-être due à la (grosse) approximation de la mesure de la 1/2 λ, mais pourrait aussi venir d'une variation de la fréquence du four par rapport à la fréquence nominale ? (Je ne sais pas du tout si la fréquence annoncée est précise…)

 

En reprennant son résultat pet en faisant le calcul inverse mais avec la vraie valeur de C, on va tomber sur une autre fréquence, peut-être plus proche de celle qui aura été diffusée réellement vers le chocolat ?

 

En tout cas c'est marrant

 

Attention, il ne faut pas confondre les calculs faits pour concevoir le four avec une expérience a but pédagogique, permettant en meme temps de faire comprendre le principe d'une onde et de la caractériser de manière ludique.

 

Bien sûr que dans le dimensionnement les calculs sont faits avec des valeurs précises de longueurs d'onde et donc quelque part de C. A ce propos je rejoins Lasilia sur ce sujet, la fréquence choisie est l'une de celles qui permet de rentrer en résonnance avec des molécules d'eau et donc de les "agiter" et de les forcer ainsi à dissiper de la chaleur.

[Toutiet]

jobigoud, tu dis :

 

"la valeur de C entre déjà dans le calcul qui a permit d'établir la fréquence du four non ?"

 

Non, la fréquence du four est indépendante de la vitesse de la lumière. C'est une caractéristique propre à l'oscillateur. C'est sa propagation (dans le vide ou, à quelque chose près, dans le chocolat) qui se fait à la vitesse "c" et qui laisse donc des traces dans le chocolat en y imprégnant ses "ventres" et ses "noeuds" respectivement séparés d'une demi-longueur d'onde .

[Jeff Hawke]

Est-ce que le chocolat est encore bon, après ?

 

 

 

 

(C'est peut-être pour ça que Galilée n'a pas voulu procéder ainsi. A l'époque, le chocolat était précieux et très cher).

[Tombuldor]

c'est peut être idiot ce que je vais demander:p

mais la vitesse de la lumière est fixe , ou elle peu varier selon son environnement ?

[julon2000]

c'est peut être idiot ce que je vais demander:p

mais la vitesse de la lumière est fixe , ou elle peu varier selon son environnement ?

Elle varie suivant le milieu dans lequel se propage la lumière, et cette variation est responsable notamment de la réfraction de la lumière.

Hmmm, la valeur de C entre déjà dans le calcul qui a permit d'établir la fréquence du four non ?

 

Je me posais la même question: la fréquence de l'onde est indiquée au dos du micro-onde, mais je me disais qu'il n'était pas improbable que l'étalonnage du micro-onde se fasse via la longueur d'onde, traduite ensuite en fréquence via c.

 

 

Non, la fréquence du four est indépendante de la vitesse de la lumière. C'est une caractéristique propre à l'oscillateur.

Mais apparemment non

 

Et sinon, expérience faite, le chocolat (suisse en tous cas ) reste comestible après coup.

Modifié 14 mai 2011 par julon2000

['Bruno]

Il me semble que la taille du four micro-onde est calculée pour qu'il y ait un nombre d'ondes entier, donc la vitesse de la lumière doit être connue par le concepteur de l'appareil (c'est aussi pour ça que tous ces appareils ont toujours la même taille).

[Toutiet]

julon2000,

Je réitère (comme on dit à Cadaraches) :

"La fréquence du four est indépendante de la vitesse de la lumière. C'est une caractéristique propre à l'oscillateur".

[Jeff Hawke]

Il me semble que la taille du four micro-onde est calculée pour qu'il y ait un nombre d'ondes entier

 

Ah, c'est pour ça que le plateau avec le chocolat ne doit pas tourner alors...

 

Pour éviter les effets relativistes qui décaleraient tout.

[MF_Erwan]

Est-ce que le chocolat est encore bon, après ?

 

 

 

 

(C'est peut-être pour ça que Galilée n'a pas voulu procéder ainsi. A l'époque, le chocolat était précieux et très cher).

Du chocolat au micro-ondes...sacrilège!

Je me demande si c'est pas encore plus grave que ceux qui conservent le nutella au frigo:b:

 

Erwan

[Cyrilleb]

Je me posais la même question: la fréquence de l'onde est indiquée au dos du micro-onde, mais je me disais qu'il n'était pas improbable que l'étalonnage du micro-onde se fasse via la longueur d'onde, traduite ensuite en fréquence via c.

Je dirais que la fréquence du générateur d'ondes (que l'on appelle magnétron) se mesure avec une antenne captant les ondes émises, cette antenne étant reliée à un fréquencemètre ou à un analyseur de spectre. Je suppose que ces appareils de mesure sont calibrés avec des signaux très précis, et donc des bases de temps très précises, je ne pense pas que la vitesse de la lumière soit utilisée pour ça

 

La plupart des fours à micro-ondes fonctionnent à 2450MHz d'après wikipedia.

 

Cela dit, ça reste avant tout une expérience plutôt amusante, le but n'est pas de faire une mesure précise et rigoureuse!