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La vitesse de la lumière mesurée avec du fromage...

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Pourquoi ne pas profiter des vacances, surtout par temps pluvieux, pour se livrer à quelques petites expériences scientifiques ? Par exemple, mesurer la vitesse de la lumière...

Ondes de lumière dans le fromage râpé ! Crédit image : Research.eu / Marie-Françoise Lefèvre

Non, ne fuyez pas : pour cela, nul besoin de matériel ultra-sophistiqué. Ni de faire appel au physicien du coin. Il vous suffira d'un simple four à micro-ondes, comme on en trouve dans la plupart des cuisines. Et d'un peu de fromage râpé...

Le principe de la cuisson des aliments par micro-ondes est simple. Celles-ci sont émises à une fréquence de 2450 Mhz, soit 2,45 milliards d'oscillations par seconde, une valeur proche de la fréquence naturelle d'oscillation de la molécule d'eau. Sous l'action de cette radiation, les molécules d'eau qui sont polarisées, c'est-à-dire possèdent une charge positive ou négative à chacune de leurs extrémités, se mettent à tourner rapidement de sorte qu'elles se heurtent entre elles et s'échauffent. L'énergie électromagnétique émise par le four est donc absorbée par l'eau, et convertie en chaleur.

La fréquence matérialisée dans le fromage

Prenons donc une assiette, et disposons-y une ligne de fromage râpé. Glissons ensuite cette assiette dans le four, en prenant soin de désenclencher le dispositif "plateau tournant", et allumons celui-ci à puissance moyenne durant une quinzaine de secondes.

Qu'observons-nous alors ? Le fromage a fondu irrégulièrement, présentant des couples de creux et de bosses (système d'ondes stationnaire) séparés d'une dizaine de centimètres de crête à crête. Très exactement de 12 cm, ce qui correspond à la longueur d'onde de l'appareil.

Il n'y a plus qu'à multiplier cette valeur par la fréquence de 2.450.000.000 Hz, et on obtient 294.000.000 m.s-1, soit approximativement la vitesse de la lumière (299 792 458 m.s-1). Amusant et inoffensif. Et il vous reste le fromage. Bon appétit !