啥?你沒聽錯,就是那個傳說中快到?jīng)]朋友的光速!感覺是不是一下子就科幻起來了?別怕,其實一點都不難,只要你有一部能拍視頻的手機,再加一點點耐心和腦洞,就能在家體驗一把科學家的感覺!
為啥要用短視頻測光速?

你可能會問,光速不是早就測出來了嗎?沒錯,科學家的確早就給出了光速的精確數(shù)值,但咱們自己動手測測,不就是圖個樂呵嘛!而且,在這個過程中,你還能學到很多關(guān)于光、時間、甚至短視頻拍攝的小知識,豈不美哉?
準備工作:工欲善其事,必先利其器
1.一部能拍攝高質(zhì)量視頻的手機:現(xiàn)在的手機像素都挺高,但盡量選擇光線好的時候拍攝,視頻質(zhì)量越高,測量的結(jié)果也會更準確哦!
2.一面大鏡子:越大越好,方便反射光線。
3.卷尺或者皮尺:用來測量距離,精度越高越好。
4.秒表:精確到毫秒級別,手機自帶的就行。
5.一個安靜且黑暗的環(huán)境:盡量減少干擾光。
6.一點點數(shù)學知識:初中水平就足夠啦!
Let’s Do it!開始咱們的“光速之旅”
第一步:搭建你的“光速跑道”
1.擺放鏡子:將鏡子放在一個相對空曠的地方,確保它能穩(wěn)穩(wěn)當當?shù)亓⒃谀抢铩?/p>
2.測量距離:用卷尺測量你和鏡子之間的距離,記下來,這個距離就是光線單程的“跑道”長度。記住,一定要精確測量,誤差越小,結(jié)果越靠譜!
3.翻倍距離:光線要從你這里跑到鏡子,再從鏡子跑回來,所以實際光線跑的距離是剛才測量的距離的兩倍。比如,你測得距離是5米,那么光線實際跑了10米。把這個距離記下來,咱們后面要用到。
第二步:拍下“光速瞬間”
1.打開手機攝像頭:確保你的手機攝像頭對準自己。
2.打開手電筒:用手機自帶的手電筒或者其他光源。
3.開始錄像:在錄像的同時,迅速打開手電筒,然后立刻關(guān)閉。
4.慢放回看:錄制完成后,用手機自帶的視頻編輯功能,把視頻慢放,最好能放到0.25倍速或者更慢。
第三步:尋找“光的回聲”
1.仔細觀察:在慢放的視頻中,你會看到手電筒的光亮出現(xiàn),然后經(jīng)過一段時間后,又會再次出現(xiàn)。這第二次出現(xiàn)的光亮,就是光線經(jīng)過鏡子反射回來的“回聲”。
2.記錄時間:利用視頻編輯工具,精確記錄從你打開手電筒到光線反射回來這段時間差。這個時間差越精確,結(jié)果就越準確。記住,單位要換算成秒!
3.多次測量:別只測一次就完事兒,多測幾次,取平均值,這樣能減少誤差。
第四步:開始你的“光速計算”
1.套用公式:光速 = 距離 / 時間。
距離:就是你測量的兩倍距離(光線來回跑的距離)。
時間:就是你測量的時間差。
2.開始計算:把你測量的數(shù)據(jù)代入公式,算出來的結(jié)果就是你測得的光速啦!
3.對比結(jié)果:拿你算出來的光速和已知的光速(大約30萬公里/秒)對比一下,看看誤差有多大。
小技巧和注意事項:
環(huán)境光線:拍攝環(huán)境越暗越好,這樣能更清晰地看到光線反射回來的瞬間。
手速:盡量快速地打開和關(guān)閉手電筒,減少人為誤差。
多次測量:多次測量取平均值,能有效減少誤差。
慢放精度:視頻慢放的倍速越低,時間測量就越精確。
耐心:這可能需要你反復嘗試幾次才能得到比較好的結(jié)果,別灰心!
誤差分析:為啥我的結(jié)果不對?
用這種方法測光速,肯定會有誤差的。影響結(jié)果的因素有很多:
測量誤差:距離測量不準、時間記錄不準,都會導致誤差。
設備限制:手機的攝像頭和視頻編輯功能的精度有限,也會影響結(jié)果。
人為因素:手速快慢、判斷光線反射的時間點,都會帶來誤差。
所以,咱們用短視頻測光速,主要還是為了體驗這個過程,感受科學的樂趣。就算結(jié)果不準確,也沒關(guān)系,重要的是你學到了東西,玩得開心!
最后,祝大家都能測出屬于自己的“光速”!別忘了把你的“光速之旅”拍成短視頻,分享給你的朋友們,讓他們也感受一下科學的魅力!