Πως βρήκαμε ποιά είναι η ταχύτητα του φωτός;

Την γνωρίζουμε! Πόση είναι; Είναι τριακόσιες χιλιάδες χιλιόμετρα, περίπου, ανά δευτερόλεπτο ή ακριβέστερα:

c = 299.792.458 m/sec.

Θεωρείται πλέον δεδομένη! Δεν αναφέρομαι μόνο στην επιστήμη, αλλά και στην καθημερινότητα. Εκφράσεις που αφορούν στην ταχύτητα του φωτός βρίσκονται συχνά στην καθημερινή μας επικοινωνία και λίγο-πολύ το ότι το φως έχει μία συγκεκριμένη ταχύτητα θα μπορούσε να θεωρηθεί και ως κάτι… κοινότοπο. Ισχύει, άλλωστε, πως η σπουδαιότητα μιας ανακάλυψης φαίνεται και από το κατά πόσο την θεωρούμε πλέον αυτονόητη, χωρίς να μπορούμε να φανταστούμε, ευκολα, το παρελθόν που ζούσε χωρίς αυτή την αλήθεια. Έτσι είναι τα πράγματα για το φως και την πεπερασμένη ταχύτητά του, η οποία αποτελεί και το άνω όριο διάδοσης στον κόσμο που ζούμε. Τίποτα δεν μπορεί να ταξιδέψει πιο γρήγορα απ’ ότι το φως στο κενό.

Πως όμως βρήκαμε το πόσο γρήγορα κινείται; Σε αυτό το άρθρο δεν θα κάνουμε λεπτομερή ιστορική ανασκόπηση των θεωριών, των σταδίων και των εξελίξεων όσον αφορά την ταχύτητα αυτή (Εντάξει! Ίσως κάνουμε, λίγο, όσο χρειαστεί για τον σκοπό του άρθρου). Δεν θα μιλήσουμε για τις θεωρίες και τις απόπειρες που έχουν γίνει από την αρχαιότητα, ούτε για το σήμερα όπου έχουμε πλέον μετρήσει με μεγάλη ακρίβεια την τιμή της.

Σε αυτό το άρθρο θα δούμε πως μετρήθηκε για πρώτη φορά πειραματικά η ταχύτητα του φωτός. Ποιά ήταν η πρώτη φορά που σχεδιάστηκε ένα πείραμα, το οποίο μπόρεσε να μας δείξει ότι το φως έχει πεπερασμένη ταχύτητα και να μας πει ποιά είναι αυτή (και μάλιστα με αποτέλεσμα αρκετά κοντά στην πραγματική τιμή).

Αναφέρομαι, φυσικά, στο πείραμα του 1849 από τον Hippolyte Fizeau, το οποίο θεωρώ πραγματικά πολύ έξυπνο.

Θα μιλήσουμε, βέβαια, και για την πρώτη φορά που είχαμε στοιχεία που έδειχναν ότι το φως δεν διαδίδεται ακαριαία (Rømer), καθώς και για το πείραμα του Γαλιλαίου το οποίο, παρά το ότι δεν έδωσε σαφή συμπεράσματα, ήταν το πρώτο του είδους, βασισμένο επί της ουσίας στους ίδιους νόμους και στο ίδιο σκεπτικό με το πείραμα του Fizeau.

Τι γνωρίζαμε για το φως;

Σχεδόν τίποτα! Μέχρι τον 17ο αιώνα, δεν ήμασταν καν σίγουροι για το εάν έχει πεπερασμένη ταχύτητα ή διαδίδεται ακαριαία. Αντίθετες απόψεις και εκτιμήσεις, από τους φιλόσοφους της αρχαιότητας έως και τους πρωτοπόρους της επιστήμης όπως την γνωρίζουμε σήμερα. Μέχρι και Θεωρίες που έφταναν στο σημείο να προτείνουν πως το φως εκπέμπεται από το ίδιο το μάτι. Καμία απόδειξη όμως, για καμία από αυτές. Κάποια στιγμή μπορέσαμε να στηριχτούμε σε παρατηριακά δεδομένα, στην Αστρονομία δηλαδή, για να συμπεράνουμε ότι το φως έχει πεπερασμένη ταχύτητα. Με αυτά τα δεδομένα, μάλιστα, μπορέσαμε να έχουμε και εκτιμήσεις αυτής της ταχύτητας -Rømer και στην συνέχεια James Bradley- με τον δεύτερο να καταλήγει σε μία τιμή απίστευτα κοντά στην πραγματική.

Όμως, όλα αυτά στηρίζονταν σε παρατηρήσεις. Άσε που είχαμε και τον Νεύτωνα με τον Χόυχενς, να τσακώνονται για το εάν το φως είναι σώμα ή κύμα (τελικά είναι και τα δύο, ήταν και οι δύο σωστοί!). Αλλά αυτό θα το δούμε σε άλλο άρθρο.

Παρατηρησιακά δεδομένα, λοιπόν, τα οποία φυσικά και δεν υποτιμώ! Αντίθετα, γνωρίζω πόσες θαυμαστές ανακαλύψεις έχουν γίνει μέσω αυτών, συμπεριλαμβανομένων των αρκετών επιβεβαιώσεων της σχετικότητας. Όμως εδώ μιλάμε για πείραμα! Μία σχεδιασμένη διάταξη και διαδικασία που την επαναλαμβάνεις όσες φορές θέλεις, την αλλάζεις όσες φορές θέλεις και αυτή σου επαληθεύει (ή και… όχι), κάθε φορά, την ισχύ της πρότασής σου και -αν αυτό είναι το ζητούμενο- σου δίνει και τιμές.

Τέτοιο ήταν και αυτό του Fizeau. Πείραμα. Το οποίο βελτίωσε μερικά χρόνια αργότερα ο Foucault. Άσε που μετά είχαμε τον προβληματισμό του σε τι μέσο διαδίδεται το φως, αφού όλα τα κύματα που γνωρίζαμε χρειάζονταν ένα μέσο. Έτσι φτάσαμε στην υπόθεση του “αιθέρα” που τελικά αποδείχτηκε πως… δεν υπάρχει, μέσω του πειράματος των Michelson και Morley. Αλλά αυτό θα το δούμε, επίσης, σε άλλο άρθρο.

Το συμπέρασμα, πάντως, είναι ότι το φως διαδίδεται και στο κενό (πως αλλιώς θα έφτανε από τον Ήλιο σε μας;). Και η μέγιστη ταχύτητα στη φύση είναι ακριβώς αυτή: Η ταχύτητα του φωτός στο κενό!

Πως είδαμε ότι το φως διαδίδεται με πεπερασμένη ταχύτητα

O Δανός αστρονόμος Ole Christensen Rømer, παρατηρώντας τους δορυφόρους του Δία (ως βοηθός του Cassini), πρόσεξε ότι ο χρόνος μεταξύ των εκλείψεων της Ιούς, ελαττωνόταν όσο η Γη πλησίαζε τον Δία, ενώ αυξανόταν όσο απομακρυνόταν από αυτόν. Θεώρησε λοιπόν (σωστά) ότι η διαφορά αυτή οφείλεται στο ότι το φως χρειάζεται κάποιο χρόνο για να φτάσει στον παρατηρητή, ότι δηλαδή δεν διαδίδεται ακαριαία, κάτι που ανακοίνωσε το 1675. Συγκεκριμένα, βρήκε ότι το φως χρειάζεται 22 λεπτά για να διανύσει μία απόσταση ίση με την διάμετρο της τροχιάς της Γης γύρω από το Ήλιο.

Πως όμως κατέληξε ο Rømer σε αυτό το συμπέρασμα; Ας δούμε ένα παράδειγμα πιο κοντά στη Γη:

Έστω ότι ένας πολύ μυστήριος άνθρωπος κάθε μέρα στις 3 μετά το μεσημέρι, για δικούς του λόγους, φωνάζει “Η ώρα είναι τρεις!” ή ένα σκέτο “Τρεις!” για συντομία. Ας τον ονομάσουμε κύριο Φ, από το φωνακλάς! Η παράξενη αυτή συνήθειά του αποτελεί το περιοδικό φαινόμενο που εξετάζουμε (και εμείς λόγω κάποιας δικής μας… παραξενιάς). Και έστω ότι η ταχύτητα του ήχου παραμένει σταθερή και ίση με 340 m/sec, χωρίς να επηρεάζεται από ατμοσφαιρικές συνθήκες και έστω, ακόμα, πως η φωνή αυτού του ανθρώπου δύναται να ακουστεί από πολύ πολύ μακριά.

Εάν ο κύριος Φ παραμένει διαρκώς στην ίδια θέση, τότε η απόσταση μεταξύ μας παραμένει σταθερή, άρα και ο χρόνος που χρειάζεται η φωνή του να φτάσει σε εμάς είναι πάντα ο ίδιος. Έστω, λοιπόν, ότι ο Φ βρίσκεται διαρκώς σπίτι του, το οποίο απέχει από εμάς 3.400 μέτρα (για χάρη ευκολίας, εφόσον 3.400 = 340 x 10). Η φωνή του χρειάζεται τότε 10 δευτερόλεπτα για να φτάσει στα αυτιά μας, οπότε κάθε μέρα θα τον ακούμε να φωνάζει 10″ μετά τις 3.

Εάν όμως αρχίσει να μετακινείται αυτό θα αλλάξει. Αν αρχίσει να απομακρύνεται από εμάς, τότε κάθε μέρα θα ακούμε την φωνή του όλο και πιο αργά. Όταν π.χ. βρεθεί ακόμα μακρύτερα κατά 340 μέτρα (δηλαδή συνολικά 3.740m = 3.400m + 340m) τότε εμείς θα τον ακούμε όταν το ρολόι δείχνει 3 και 11″. Στην αντίθετη περίπτωση, εάν μας πλησιάζει δηλαδή, θα τον ακούμε όλο και πιο νωρίς, για παράδειγμα στα 3.060m (= 3.400m – 340m), θα τον ακούσουμε στα 9 δευτερόλεπτα μετά τις 3.

Σε τι οφείλεται η αλλαγή στην ώρα που παρατηρούμε; Όχι στο ίδιο το φαινόμενο, καθώς η περίοδος εμφάνισής του δεν μεταβλήθηκε. Το μόνο που άλλαξε ήταν η απόσταση μεταξύ φαινομένου και παρατηρητή (ακροατή εν προκειμένω). Και γιατί μπόρεσε να επηρεάσει αυτή η αλλαγή της απόστασης; Γιατί η ταχύτητα διάδοσης της πληροφορίας είναι πεπερασμένη και όχι άπειρη. Πράγματι, εάν ο ήχος μεταφέρετο ακαριαία, τότε θα τον ακούγαμε κάθε μέρα στις 3 ακριβώς, ανεξάρτητα από το που θα βρισκόταν ο κύριος Φ.

Τώρα πλέον μπορούμε να κάνουμε τα εξής:

Εάν γνωρίζουμε -ή έχουμε μία καλή εκτίμηση- της απόστασης που μας χωρίζει από τον κύριο Φ, μπορούμε να υπολογίσουμε την ταχύτητα του ήχου.
Εάν, πάλι, γνωρίζουμε την ταχύτητα του ήχου, μπορούμε να υπολογίσουμε πόσο μακριά βρίσκεται ο κύριος Φ.

Σε πλήρη αντιστοιχία με τα παραπάνω, εάν γνωρίζουμε -ή έχουμε μία καλή εκτίμηση- των αποστάσεων μεταξύ των ουρανίων σωμάτων, μπορούμε να υπολογίσουμε την ταχύτητα του φωτός.
Εάν, πάλι, γνωρίζουμε την ταχύτητα του φωτός, μπορούμε να υπολογίσουμε τις αποστάσεις μεταξύ των ουρανίων σωμάτων, όπως π.χ. την απόσταση Γης-‘Ηλιου (1 AU = 1 Αστρονομική μονάδα).

O ίδιος ο Rømer δεν ασχολήθηκε με τον υπολογισμό της ταχύτητας του φωτός. Αυτό το έκαναν αρκετοί άλλοι στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τις παρατηρήσεις του, με πρώτο εξ αυτών τον Χόυχενς, ο οποίος κατέληξε στην τιμή 212,000 km/s.

Καλές και οι παρατηρήσεις. Πάμε, τώρα, στα πειράματα…

Η ιδέα για ένα τέτοιο πείραμα είναι απλή. Για να υπολογίσεις το πόσο γρήγορα κινείται κάτι, αρκεί να μετρήσεις τον χρόνο που χρειάζεται για να διανύσει μία συγκεκριμένη απόσταση. Το φως, όμως, κινείται απίστευτα γρήγορα, οπότε μία απλή πειραματική διάταξη αυτού του είδους θα έπρεπε να εκτείνεται σε τεράστιες αποστάσεις και να μπορεί να μετρήσει πολύ μικρά χρονικά διαστήματα. Αν, για παράδειγμα, ένας παρατηρητής μπορούσε -που δεν μπορεί- να αντιληφθεί το φως που θα εξέπεμπε ο συνεργάτης του από απόσταση 300 χιλιομέτρων, τότε ο χρόνος που θα έπρεπε να μπορεί να μετρηθεί είναι ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου. Δύκολα πράγματα για τον 17ο αιώνα, δε νομίζετε;

Γι αυτό και το πείραμα που διαξήγαγε ο Γαλιλαίος το 1638 (ή μάλλον, τότε ανακοίνωσε πως το έχει διεξάγει) δεν μπόρεσε να δώσει το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Το πείραμα του Γαλιλαίου

Από τις κορυφές δύο γειτονικών λόφων, ο Γαλιλαίος και ένας βοηθός του επιχείρησαν να μετρήσουν τον χρόνο που θα χρειαζόταν το φως για να ταξιδέψει δύο φορές (μπρος και πίσω) την απόσταση τους χώριζε. Ο καθένας κρατούσε από έναν φανό, ο οποίος διέθετε κλείστρο, ένα πορτάκι δηλαδή που επέτρεπε την άμεση εκπομπή φωτός με το άνοιγμά του. Το σκεπτικό είχε ως εξής:

Ο Γαλιλαίος θα άνοιγε το κλείστρο εκπέμποντας φως. Την στιγμή που ο βοηθός του θα αντιλαμβανόταν το φως, θα άνοιγε το δικό του κλείστρο, στέλνοντας έτσι φως πίσω στον Γαλιλαίο. Με την απόσταση μεταξύ τους να είναι γνωστή, αρκούσε να μετρηθεί αυτός ο χρόνος, ώστε να υπολογιστεί η ταχύτητα του φωτός. Όμως η απόσταση μεταξύ των λόφων ήταν της τάξης του ενός μιλίου. Όχι μόνο ήταν αδύνατο να μετρηθεί ένα τέτοιο χρονικό διάστημα με τα ρολόγια της εποχής, αλλά ο ίδιος ο χρόνος αντίδρασης ενός ανθρώπου είναι τάξεις μεγέθους μεγαλύτερος από τον χρόνο αυτό. Όσο και να προσπαθούσε να αυξήσει την απόσταση μεταξύ του ιδίου και του βοηθού του, ο Γαλιλαίος, το αποτέλεσμα θα ήταν το ίδιο. Έτσι, χωρίς να μπορεί να καταλήξει για το εάν το φως κινείται με συγκεκριμένη ταχύτητα ή διαδίδεται ακαριαία, απλά διατύπωσε πως εάν έχει πεπερασμένη ταχύτητα τότε αυτή είναι πολύ μεγάλη.

Πολλές οι δυσκολίες λοιπόν για ένα τέτοιο πείραμα. Η πολύ μεγάλη ταχύτητα του φωτός, οι αργές ανθρώπινες αντιδράσεις και η αδυναμία μέτρησης πολύ μικρών χρονικών διαστημάτων…

Όμως ο Fizeau το 1849 σκέφτηκε κάτι έξυπνο…

Αντί να στηριχτεί στις ανθρώπινες αισθήσεις και στην ανθρώπινη ταχύτητα αντίδρασης, χρησιμοποίησε έναν… τροχό! Έναν οδοντωτό τροχό. Έναν περιστρεφόμενο οδοντωτό τροχό.

Περιστρέφοντας τον τροχό, μπορούσε να επιτρέψει ή να εμποδίσει την διέλευση μιας δέσμης φωτός, αναλόγως του εάν στην πορεία της θα παρεμβαλλόταν δόντι ή διάκενο μεταξύ των δοντιών. Η μεγάλη διάμετρος και τα πολλά δόντια του τροχού (720), επέτρεπαν σε αυτές τις εναλλαγές να γίνονται πολύ γρήγορα. Έτσι, από την άλλη πλευρά του τροχού θα μπορούσε κάποιος να δει το φως να αναβοσβήνει γρήγορα. Όσο γρήγορα θα επιθυμούσε, απλά μεταβάλλοντας την ταχύτητα περιστροφής του. Θα έβλεπε δηλαδή παλμούς φωτός.

Οι παλμοί αυτοί ταξίδευαν προς ένα κάτοπτρο σε απόσταση 8 χιλιομέτρων περίπου, και στην συνέχεια αφού ανακλώνταν σε αυτό, επέστρεφαν από τον ίδιο δρόμο. Για να το επιτύχει αυτό, ο Fizeau χρησιμοποίησε ένα ημιπερατό κάτοπτρο.

Το ημιπερατό κάτοπτρο δεν ανακλά το σύνολο του φωτός που προσπίπτει στην ανακλαστική επιφάνεια, αλλά αφήνει και κάποιο ποσοστό να διέλθει μέσω αυτής. Έτσι, ένα μέρος του φωτός συνεχίζει να ακολουθεί την αρχική πορεία, ενώ το υπόλοιπο ανακλάται σύμφωνα με την γωνία πρόσπτωσης. Πιστεύω πως η ιδέα του ημιπερατού κατόπτρου μας είναι αρκετά οικεία, καθώς όλοι έχουμε δει να χρησιμοποιούνται τέτοια στις αίθουσες ανακρίσεων των αστυνομικών ταινιών. Αυτά που χρησιμοποιούνται για επιστημονικούς σκοπούς διαθέτουν διαφορετική ποιότητα και συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, αλλά η βασική ιδέα είναι η ίδια. Ανάμεσα στις πολλές τους χρήσεις από την επιστήμη και την τεχνολογία βρίσκουμε την ολογραφία και την Προσαρμοστική Οπτική (συστήματα που χρησιμοποιούνται από τα επίγεια τηλεσκόπια για να αντισταθμίζουν τις παραμορφώσεις που εισάγει η ατμόσφαιρα).

Ας μπούμε στην θέση του Fizeau και ας κάνουμε μαζί του το πείραμα:

Όσο ο τροχός παραμένει ακίνητος (ή κινείται πολύ αργά) το φως “προλαβαίνει” να ταξιδέψει προς και από το κάτοπτρο, περνώντας από το ίδιο διάκενο μεταξύ των δοντιών. Βλέπουμε φως! Περιστρέφοντας όλο και πιο γρήγορα τον τροχό, κάποια στιγμη το φως εξαφανίζεται, δεν μπορεί να παρατηρηθεί, πια. Τι συμβαίνει; Ο χρόνος που χρειάζεται το φως για να καλύψει δύο φορές την απόσταση του πειράματος, αντιστοιχεί στον χρόνο που απαιτείται για να πάρει την θέση του διάκενου (αυτό από το οποίο πέρασε αρχικά το φως) το διπλανό του δόντι. Με λίγα λόγια, το φως περνά από το κενό μεταξύ των δοντιών αλλά μέχρι να επιστρέψει, στην θέση του κενού βρίσκεται τώρα το διπλανό δόντι. Η πορεία του φωτός δεν είναι πλέον ανεμπόδιστη, προσπίπτει στο δόντι αυτό και έτσι δεν μπορούμε να το παρατηρήσουμε.

Ο Fizeau κατέγραψε την ταχύτητα περιστροφής, για την οποία δεν έβλεπε φως. Πολλαπλασιάζοντας την ταχύτητα επί 3, 5 και 7, παρατήρησε πως συμβαίνει ακριβώς το ίδιο.

Συνεχίζοντας να αυξάνουμε την ταχύτητα περιστροφής, από κάποιο σημείο και μετά το φως εμφανίζεται και πάλι. Και αυτό, γιατί ο χρόνος που χρειάστηκε για να πάει στο απομακρυσμένο κάτοπτρο και να επιστρέψει από αυτό, είναι ο ίδιος με αυτόν που απαιτείται για να μετακινηθεί κατά ένα δόντι ο τροχός (κατά ένα κενό μεταξύ των δοντιών, για την ακρίβεια, αλλά ουσιαστικά είναι το ίδιο πράγμα). Αν γνωρίζουμε τον χρόνο για αυτή την μετατόπιση, τότε -αφού γνωρίζουμε την απόσταση που διήνυσε το φως- μπορούμε να υπολογίσουμε την ταχύτητά του, εφόσον:

Ο Fizeau ήταν σε θέση να υπολογίσει αυτό το χρονικό διάστημα, καθώς είχε στη διάθεσή του τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του οδοντωτού τροχού και μπορούσε να γνωρίζει ανά πάσα στιγμή την ταχύτητα με την οποία τον περιέστρεφε. Η ταχύτητα του φωτός που βρήκε με αυτό το πείραμα, ήταν 315.000 Km/sec, πολύ κοντά στην πραγματική (μόλις 5% περίπου μεγαλύτερη). Πραγματικά εντυπωσιακό!

Με τα σημερινά μέσα μπορούμε πια να μετρήσουμε την c με μεγάλη ακρίβεια, χρησιμοποιώντας μία πληθώρα μεθόδων και διατάξεων. Πως σας φαίνεται, όμως, ότι μπορούμε να την υπολογίσουμε και στο σπίτι μας, χρησιμοποιώντας απλά, καθημερινά αντικείμενα;    

Πως μπορούμε να μετρήσουμε την ταχύτητα του φωτός στο σπίτι

Το φως είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Όλα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα όμως δεν είναι φως, ωστόσο κινούνται με την ίδια ταχύτητα c. Με αυτή, την μέγιστη ταχύτητα που μπορεί να υπάρξει στο Σύμπαν, κινούνται όλα, από τα ραδιοφωνικά μέχρι τις ακτίνες γ. Άλλωστε, για κίνηση φωτονίων πρόκειται και σε αυτές τις περιπτώσεις. Στην πραγματικότητα, αυτό που αποκαλούμε ταχύτητα του φωτός, είναι η ταχύτητα των Η/Μ κυμάτων. Το φως είναι απλά μία… υποπερίπτωση!

Μετρώντας την ταχύτητα ενός από αυτά τα κύματα, σημαίνει πως μετράμε την ταχύτητα του φωτός, η οποία είναι ίδια για όλα. Εμείς θα την υπολογίσουμε για την περιοχή των μικροκυμάτων, χρησιμοποιώντας τον ταπεινό φούρνο με το αντίστοιχο όνομα.

Η θεμελιώδης εξίσωση της κυματικής μας λέει ότι:

c = λ·ν

όπου λ – το μήκος κύματος του ηλεκτρομαγνητικού κύματος και
     ν – η συχνότητά του

Αρκεί λοιπόν να γνωρίζουμε αυτά τα δύο, για να μπορέσουμε να βρούμε την ταχύτητα διάδοσης. Την συχνότητα θα την βρούμε από τα στοιχεία της συσκευής. Στην καρτέλα του φούρνου μικροκυμάτων αναγράφεται η τιμή της συχνότητας των κυμάτων που αυτός παράγει (συνήθως 2.450 MHz). Το Μ (Mega) δηλώνει εκατομμύρια, όπως ακριβώς το Mbyte ισοδυναμεί με ένα εκατομμύριο bytes. Οπότε, πρέπει να πολλαπλασιάσουμε την αναγραφόμενη τιμή με 1.000.000!

Για το μήκος κύματος, θα χρειαστεί λίγο περισσότερη δουλειά. Αλλά, αυτό θα πεί πείραμα! Δεν θα μας τα δώσουν όλα… στο πιάτο! Θα χρειαστούμε μία σοκολάτα ή τυρί για τοστ. Εναλλακτικά, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και ασπράδι από αυγό. Το σημαντικό είναι το μήκος του υλικού μας να είναι κοντά στα 10 εκατοστά. Τα βήματα που ακολουθούμε είναι:

1. Αφαιρούμε τον περιστρεφόμενο δίσκο του φούρνου. Αυτό το κάνουμε γιατί θέλουμε το υλικό που θα τοποθετήσουμε να διατηρεί σταθερή διεύθυνση ώστε τα μικροκύματα να το διαπερνούν ακολουθώντας πάντα το ίδιο μονοπάτι.

2. Τοποθετούμε το υλικό της επιλογής μας σε ένα πιάτο και το βάζουμε στον φούρνο. Το μήκος (αυτό των περίπου 10cm) πρέπει να εκτείνεται κατά την διεύθυνση αριστερά-δεξιά μέσα στον φούρνο και όχι κατά την εμπρός-πίσω.

Τα στάσιμα κύματα του φούρνου, όπως βλέπουμε και στο παρκάτω σχήμα, σε άλλα σημεία έχουν την μέγιστη ένταση ενώ σε άλλα έχουν μηδενική. Στα σημεία της μέγιστης έντασης, το υλικό μας θα αρχίσει να λιώνει (ή να ψήνεται, εάν είναι το ασπράδι).

Έτσι, στην συνέχεια:

3. Θέτουμε σε λειτουργία την συσκευή για ένα μικρό χρονικό διάστημα (μισό λεπτό περίπου) και ελέγχουμε για εμφανή σημάδια επάνω στο υλικό. Αν έχουμε χρησιμοποιήσει σοκολάτα ή τυρί, ψάχνουμε για σημεία όπου αυτό έχει λιώσει. Αυτά μπορεί να είναι εμφανή ή μπορεί να χρειαστεί να δοκιμάσουμε να πιέσουμε απαλά με μία οδοντογλυφίδα. Αν έχουμε χρησιμοποιήσει ασπράδι, ψάχνουμε για τα σημεία όπου αυτό έχει αρχίσει να ψήνεται. Εάν δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε τέτοια σημάδια, επαναλαμβάνουμε αυτό το βήμα (για 20-30 δευτερόλεπτα κάθε φορά) έως ότου αυτά αρχίσουν να εμφανίζονται.

4. Μετράμε την απόσταση (d) μεταξύ δύο διαδοχικών σημαδιών. Η απόσταση αυτή είναι ίση με το μισό του μήκους κύματος. Αυτό συμβαίνει γιατί μέσα σε ένα μήκος κύματος, η ένταση μειστοποιείται δύο φορές. Οπότε, το μήκος κύματος είναι το διπλάσιο της απόστασης που θα μετρήσουμε.

5. Τέλος, πολλαπλασιάζουμε το μήκος κύματος με την συχνότητα. Κάνουμε δηλαδή την εξής πράξη:

συχνότητα που αναγράφεται (επί 1.000.000) ΕΠΙ απόσταση που μετρήσαμε (επί 2) ή αλλιώς: (ν·1.000.000)·(d·2)

Εφόσον μετρήσαμε το μήκος κύματος σε εκατοστά, η ταχύτητα του φωτός που θα προκύψει θα είναι σε μονάδες cm/sec.
Η πραγματική τιμή της ταχύτητας του φωτός (σε αυτές τις μονάδες) είναι c = 29.979.245.800 cm/sec.

Εσείς, πόσο κοντά σε αυτή την τιμή πέσατε;