Physiktutorium: Messung der Lichtgeschwindigkeit 

das sind alles hinreichende und notwendige Bedingungen, die man in einem Physikhörsaal wiederfinden sollte... ;)

o e oh Mann so lost kann man doch nicht sein. Das war ein Witz, er hat so getan als wäre es keine Milka Schokolade

Ja und nein, lautet die Antwort. Nein, wenn die Ausbreitung im Vakuum gemeint ist. Dort haben elektromagnetische Wellen aller Wellenlängen die gleiche Geschwindigkeit. Die Vakuumlichtgeschwindigkeit c beträgt 299 792 458 Meter pro Sekunde, das sind etwa 300 000 Kilometer pro Sekunde. Die Lichtgeschwindigkeit nimmt jedoch ab, wenn Licht ein Material durchläuft. Wie stark das geschieht, hängt einerseits von der Wellenlänge des Lichtes ab, andererseits vom Material. Licht trägt, als elektromagnetische Welle, ein elektrisches Feld mit sich. Damit kann es die elektrischen Ladungen verschieben, die in einem Material vorhanden sind. Physiker sprechen von einer Polarisation. Es entsteht ein „Gegenfeld“, in dem die Ausbreitung des Lichts verzögert wird, seine Geschwindigkeit sinkt. Je nach Wellenlänge kann das Licht ein Material besser oder schlechter polarisieren und so seine Ausbreitungsgeschwindigkeit mehr oder weniger stark ändern. Mit der Geschwindigkeit des Lichtes ändert sich auch seine Wellenlänge, wenn es vom Vakuum in ein Material übergeht. Unverändert bleibt nur die Frequenz. Ein Beispiel: In Luft ist die Lichtgeschwindigkeit kaum geringer als im Vakuum. In Wasser sinkt die Geschwindigkeit von gelbem Licht auf etwa drei Viertel der Vakuumlichtgeschwindigkeit, in Glas auf rund zwei Drittel. Violettes Licht breitet sich in beiden Materialien etwas langsamer aus als das Gelbe. Obwohl dieser Effekt klein ist, kann man seine Auswirkung im Alltag einfach sehen: nimmt man eine Sammellinse, z.B. eine Lupe, und bildet damit einen schwarz-weißen Gegenstand auf ein weißes Papier ab, dann erscheinen seine Kanten im Bild farbig. Dieser Effekt heißt Farbfehler und wird in Fotoobjektiven durch eine geeignete Anordnung von unterschiedlichen Linsen korrigiert.

Besser spät als nie: Ja, elektromagnetische Wellen breiten sich alle mit Lichtgeschwindigkeit aus. Allerdings immer mit c_m, also der Lichtgeschwindigkeit im entsprechenden Medium. Die Lichtgeschwindigkeit als solche ist im Vakuum definiert. Im Vakuum breiten sich also alle mit c aus. Im Medium schwächt sie sich ab mit c/\sqrt{epsilon_r*mu_r} wobei epsilon_r die relative permittivität und mu_r die relative permeabilität ist. In unserem Fall ist sie in Luft strenggenommen um ca. 0,03% schwächer.

Der Abstand der "Hotspots" kann mit einem Geodreieck nicht genau bestimmt werden. Deswegen schleicht sich ein Messfehler ein, was das Endergebniss beeinflusst.

Dies. Das Messen war messy. -TT

Schau dir mal auf z.B. dem GTR einen cos^2 an. Dann siehst du: zwischen zwei Maxima (zwei Wellenbäuchen also) liegt ein Abstand von Pi. Aber die "ganze" Wellenlänge ist erst bei 2 Pi erreicht! -TT

bruder du bist lost, aber dieses andere lost

Frequenz der Mikrowelle ist 2450 MHz, das M vor Hertz steht für Mega. Mega = 6 Nullen hinzufügen = ×10^6

genau! :)

Das stimmt, die Rundung am Schluss ist in Luft ca. 2,9971*10^8 m/s, das haben wir hier unterschlagen, allerdings ist der Unterschied zwischen dem Wert der Lichtgeschwindigkeit in Luft auf Normalnull und Vakuum ca. 0,03% und unsere Abweichung ist größer. Also alles im Rahmen ;)

sonst noch Wünsche ? :-)

+boss1234 Das ist natürlich nur dazu da, um die Spannung zu steigern ;) Die Hotspots sind doch wunderbar zu sehen. Der Prozess der Hotspot-Lokalisierung ist auch weit weniger spannend als die Tatsache, wo diese genau sind und das sieht man spätestens bei der Anwendung des Geodreiecks. In zukünftigen Videos lösen wir dann auch endlich auf wie man solch ekelhafte Mikrowellen fachgerecht säubert. Das stellt sicherlich jeden zufrieden;) -CK

Also zunächst mal ist das ein Alltagsexperiment, welches nur die Idee veranschaulichen soll. Hier geht es nicht um Hochpräzisionsmessungen der Lichtgeschwindigkeit. Es geht um das spielerische Verständnis von physikalischen Prozessen. Im Übrigen ist die Lichtgeschwindigkeit über die SI-Definition des Meters genau festgelegt.

@@Physiktutorium ist es nicht genau andersherum ? Also das Meter ist über die Lichtgeschwindigkeit definiert.

Als gering bezahlte Doktoranden war damals Bioschokolade leider nicht drin;)