Comment utiliser un laser pour mesurer la vitesse de la lumière

Mélanger la poudre de gélatine dans de l'eau pour faire jello clair. Suivez les instructions sur le dos de l'emballage (différentes marques peuvent avoir différents rapports eau-de-la gélatine). Ajouter le mélange de jello pour le récipient en plastique. Mettez-le au réfrigérateur et laisser solidifier.

Placez le pointeur laser à un angle par rapport au récipient en plastique et utiliser la règle pour marquer la direction du pointeur laser. Le faisceau laser ne sera pas visible dans l'air, mais à l'intérieur des jello il sera visible.

Utiliser le rapporteur pour déterminer l'angle entre la normale (une ligne imaginaire perpendiculaire à droite ou sur une surface) à partir du récipient en matière plastique et la direction du faisceau laser et enregistrer cette valeur. Maintenant mesurer l'angle entre le normal et le faisceau laser à l'intérieur du jello. Les deux angles doivent être différents.

Déterminer l'indice de réfraction dans jello en utilisant la loi de l'équation de Snell, n1 (sin &thêta-1) = n2 (sin &theta-2). n est l'indice de réfraction, la vitesse de la lumière dans le vide divisée par la vitesse de la lumière dans un milieu particulier. L'indice de réfraction de l'air est 1.000293, ce qui signifie que la vitesse de la lumière dans l'air est très proche de la vitesse dans le vide. Réorganiser la loi l'équation de Snell sorte que n1 = (sin n2 &thêta-2) / sin &theta-1, où &thêta-1 est l'angle entre la normale et le faisceau dans la gelée, &theta-2 est l'angle entre la normale et le faisceau où elle pénètre dans le récipient en matière plastique, et n2 est l'indice de réfraction de l'air. Utilisez les valeurs que vous avez enregistrées ci-dessus pour calculer n1.

Divisez la vitesse de la lumière dans le vide (environ 186,282 miles par seconde) par l'indice de réfraction pour jello pour déterminer la vitesse de la lumière dans le jello.

Répétez la procédure pour déterminer la vitesse de la lumière dans d'autres matériaux comme le verre, la glace ou de l'eau. Utilisez la loi de Snell pour comprendre la vitesse de la lumière dans le milieu, si vous pouvez voir le trajet du faisceau de lumière laser dans le matériau et mesurer les angles.