Özel ege lġsesġ Mikrodalga Deney Düzeneği

16 

 

2. YÖNTEM

 

Projede  amacımıza  ulaşmak  için  iki

 

farklı  deney  düzeneği  kullandık.  Birinci  bölümde  ışık 

hızını ölçmek ve temel fiziksel kavramları öğrenmek için mikrodalga fırın ile deneyler yaptık. 

İkinci  bölümde  ışık  hızını  daha  hassas  ölçebilmek  için  laboratu

v

arda  oluşturduğumuz 

mikrodalga deney düzen

e

ği ile çalıştık. 

 

2.1 

Mikrodalga Fırın Kullanarak Yapılan Deneyler

 

2

.1.a Mikrodalga Fırın ile Işık Hızının Ölçülmesi

 

 

Işık  hızını  ölçmek  için mikrodalga fırın ile  bir  deney  gerçekleştirdik.    Bu deneyde  cetvel  ve 

çikolata  kullandık  ve  elektromanyetik  dalganın  hızı  ile  dalgaboyu  ve  frekans  arasındaki 

ilişkiden yararlanarak ışık hızını bulduk.

 

Mikrodalga fırınlarda dalgaların girişiminden dolayı belirli yerlerde sıcak noktalar oluşur.  Bu 

deneyde bu sıcak noktalar arasındaki mesafe

yi

, ışık hızını

 

hesaplamak için kullandık

. 

Deneyle İlgili Teorik Bilgi

 

Mikrodalga radyasyon,  mikrodalga fırının metal  iç  yüzeylerinde  yansır  ve mikrodalga  içinde 

yansıyan  diğer  radyasyonlar  ile  etkileşerek  sıcak  ve  soğuk  noktalar  oluşturur

.  Buna  neden 

olan durum, Şekil 14‟t

e 

gösterildiği gibi dalgaların etkileşimidir. Bu yol ile iki dalganın tepeleri 

üst üste bindiğinde yapıcı girişim meydana gelir ve sıcak noktalar oluşturur. Dalgaların yıkıcı 

girişimi ise soğuk noktaları doğurur.

 

Bu etkilerin neden olduğu dengesiz

 

ısınma, üzerine gıda 

koyulan 

döner tabak kullanılarak önemli ölçüde azaltılabilir

[9]. 

 

  

 

İki dalga zıt yönlerde hareket ediyorsa,  bu iki dalganın girişiminden duran dalga elde edilir. 

Bir mikrodalga 

fırında dalgaların çoğu duran dalgalardır.  Düğümler yıkıcı etkileşimden doğar 

ve  soğuk  noktalardır.  Düğüm  olmayanlar  yapıcı  etkileşimden  doğar  ve  sıcak  noktalardı

r. 

Sıcak noktaların yarım dalgaboyu olduğu Şekil 15‟de

 

görülmektedir.

 

ġekil 14. Dalgaların Yapıcı ve Yıkıcı GiriĢimi

 

---

17 

 

 

 

Elektromanyetik 

dalganın hızı

, birinci 

bölümde denklem (2) ile belirttiğimiz 

?????? = ??????. ??????

 

bağıntısı 

ile hesaplanabilir. 

Deneyde Kullanılan 

Malzemeler 



 

Mikrodalga fırın: Çalışma Voltajı 230

-

240V, Gücü 900W, Frekansı 2450MHz

 



 

Ç

ikolata, cetvel, hesap makinesi. 

Deneyin Yapılışı

 

Mikrodalga  fırından

 

döner  tabağı  tamamen  çıkarttık  ve  mikrodalga  fırın  için  uygun  olan 

plastik  tabağa  çikolatayı  yerleştirerek,  tabağı  mikrodalga  fırına  koyduk.

  30  saniye  boyunca 

çikolatayı  düşük  sıcaklıkta  pişirdik.  Mikrodalga,  döner  tabak  çıkarıldıktan  sonra  eşit  olarak 

ısıtmadığından  çikolata  mikrodalgadaki  en  sıcak

  noktalarda  erimeye 

başladı.

  30  saniye 

sonunda  fırının  kapağını  açarak  erimiş  noktaların  ortaya  çıkıp  çıkmadığını  k

ontrol  ettik  ve 

Şekil

  16

‟

da 

görüldüğü

  gibi 

erimiş  noktaların  oluştuğunu  gördük.    Dikkatlice  tabağı  fırından 

çıkardık ve

 

birbirine yakın olan

 

erimiş 

iki 

nokta grubu seçerek Şekil

 

17‟deki gibi aralarındaki

 

mesafeyi  ölçtük.

 

Bu  mesafe  fırında  kullanılan  mikrod

alga  dalga  boyun

un  yarısına  karşılık 

gelmektedir.  Veri  tablosuna  bu  bilgileri  kaydettik. 

Mikrodalga  fırının  arkasından  frekansını 

okuduk ve veri tablosuna kaydettik. Işık hızını hesaplamak için bu verileri

 

ve denklem (2)‟yi

 

kullandık.

 Son olarak 

aşağıda ve

rilen 

denklem(5)‟te

, 

                                          

Yüzde hata = 

??????

?????????????????? ç????????????

−??????

ö??????çü??????????????????

??????

?????????????????? ç????????????

  × 100

                                

(5) 

c = 2,99792458??????10

8

 

ms

-1

 

değerini  ve  bulduğumuz  ışık  hızı  değerini  kullanılarak 

sonucumuzdaki  yüzde  hatayı  hesapladık.

 

Şekil

 

16  ve  Şekil  17‟de

 

deneyin  yapılış 

basamakları sırasıyla görülmektedir.

 

 

 

 

ġekil 15. Zıt yönde ilerleyen iki dalganın giriĢimi. 

 

ġekil 16. Çikolatanın mikrodalga fırında ısıtılmadan önceki ve 

ısıtıldıktan sonraki görüntüsü.

 

 

---

18 

 

 

 

Veriler ve Hesaplamalar 

1.grup erimiş noktalar 

 

 

??????

2

= 0,06?????? ⇒ ?????? = 0,12??????

;

  

?????? = 2450??????????????????

 

??????

ö??????çü??????????????????

= ??????. ?????? ⇒ ??????

ö??????çü??????????????????

= 0,12??????2450. 10

6

= 2,94. 10

8

??????/??????

 

Yüzde hata = 

??????

?????????????????? ç????????????

−??????

ö??????çü??????????????????

??????

?????????????????? ç????????????

  × 100 =

 2,99792458−2,94 ??????10

8

2,99792458??????10

8

× 100 

 

Yüzde hata = 

%1,93

 

2.grup erimiş noktalar 

 

??????

2

= 0,063?????? ⇒ ?????? = 0,126??????

; 

 

?????? = 2450??????????????????

 

??????

ö??????çü??????????????????

= ??????. ?????? ⇒ ??????

ö??????çü??????????????????

= 0,12??????2450. 10

6

= 3,087. 10

8

??????/??????

 

Yüzde hata = 

??????

?????????????????? ç????????????

−??????

ö??????çü??????????????????

??????

?????????????????? ç????????????

  × 100 =

 2,99792458−3,087 ??????10

8

2,99792458??????10

8

× 100

 

 

Yüzde hata = 

%2,97

 

3.grup erimiş noktalar

 

??????

2

= 0,063?????? ⇒ ?????? = 0,126??????

; 

 

?????? = 2450??????????????????

 

??????

ö??????çü??????????????????

= ??????. ?????? ⇒ ??????

ö??????çü??????????????????

= 0,12??????2450. 10

6

= 3,087. 10

8

??????/??????

 

Yüzde hata = 

??????

?????????????????? ç????????????

−??????

ö??????çü??????????????????

??????

?????????????????? ç????????????

  × 100 =

 2,99792458−3,087 ??????10

8

2,99792458??????10

8

× 100

 

 

Yüzde hata = 

%2,97

 

Grup 

Dalgaboyu (m)  Frekans (MHz) 

Hız (m s

-1

) 

Yüzde hata

 

1 

0,12 

2450 

2.94.10

8 

1.93 

2 

0,126 

2450 

3,087.10

8 

2.97 

ġekil 17. 1. Grup ve 2. Grup erimiĢ noktalar arasındaki mesafeler.

 

Tablo 4. Mikrodalga fırın ile IĢık Hızı Ölçümü Deneyinin Veri Tablosu

 

---