啥?你没听错,就是那个传说中快到没朋友的光速!感觉是不是一下子就科幻起来了?别怕,其实一点都不难,只要你有一部能拍视频的手机,再加一点点耐心和脑洞,就能在家体验一把科学家的感觉!
为啥要用短视频测光速?

你可能会问,光速不是早就测出来了吗?没错,科学家的确早就给出了光速的精确数值,但咱们自己动手测测,不就是图个乐呵嘛!而且,在这个过程中,你还能学到很多关于光、时间、甚至短视频拍摄的小知识,岂不美哉?
准备工作:工欲善其事,必先利其器
1.一部能拍摄高质量视频的手机:现在的手机像素都挺高,但尽量选择光线好的时候拍摄,视频质量越高,测量的结果也会更准确哦!
2.一面大镜子:越大越好,方便反射光线。
3.卷尺或者皮尺:用来测量距离,精度越高越好。
4.秒表:精确到毫秒级别,手机自带的就行。
5.一个安静且黑暗的环境:尽量减少干扰光。
6.一点点数学知识:初中水平就足够啦!
Let’s Do it!开始咱们的“光速之旅”
第一步:搭建你的“光速跑道”
1.摆放镜子:将镜子放在一个相对空旷的地方,确保它能稳稳当当地立在那里。
2.测量距离:用卷尺测量你和镜子之间的距离,记下来,这个距离就是光线单程的“跑道”长度。记住,一定要精确测量,误差越小,结果越靠谱!
3.翻倍距离:光线要从你这里跑到镜子,再从镜子跑回来,所以实际光线跑的距离是刚才测量的距离的两倍。比如,你测得距离是5米,那么光线实际跑了10米。把这个距离记下来,咱们后面要用到。
第二步:拍下“光速瞬间”
1.打开手机摄像头:确保你的手机摄像头对准自己。
2.打开手电筒:用手机自带的手电筒或者其他光源。
3.开始录像:在录像的同时,迅速打开手电筒,然后立刻关闭。
4.慢放回看:录制完成后,用手机自带的视频编辑功能,把视频慢放,最好能放到0.25倍速或者更慢。
第三步:寻找“光的回声”
1.仔细观察:在慢放的视频中,你会看到手电筒的光亮出现,然后经过一段时间后,又会再次出现。这第二次出现的光亮,就是光线经过镜子反射回来的“回声”。
2.记录时间:利用视频编辑工具,精确记录从你打开手电筒到光线反射回来这段时间差。这个时间差越精确,结果就越准确。记住,单位要换算成秒!
3.多次测量:别只测一次就完事儿,多测几次,取平均值,这样能减少误差。
第四步:开始你的“光速计算”
1.套用公式:光速 = 距离 / 时间。
距离:就是你测量的两倍距离(光线来回跑的距离)。
时间:就是你测量的时间差。
2.开始计算:把你测量的数据代入公式,算出来的结果就是你测得的光速啦!
3.对比结果:拿你算出来的光速和已知的光速(大约30万公里/秒)对比一下,看看误差有多大。
小技巧和注意事项:
环境光线:拍摄环境越暗越好,这样能更清晰地看到光线反射回来的瞬间。
手速:尽量快速地打开和关闭手电筒,减少人为误差。
多次测量:多次测量取平均值,能有效减少误差。
慢放精度:视频慢放的倍速越低,时间测量就越精确。
耐心:这可能需要你反复尝试几次才能得到比较好的结果,别灰心!
误差分析:为啥我的结果不对?
用这种方法测光速,肯定会有误差的。影响结果的因素有很多:
测量误差:距离测量不准、时间记录不准,都会导致误差。
设备限制:手机的摄像头和视频编辑功能的精度有限,也会影响结果。
人为因素:手速快慢、判断光线反射的时间点,都会带来误差。
所以,咱们用短视频测光速,主要还是为了体验这个过程,感受科学的乐趣。就算结果不准确,也没关系,重要的是你学到了东西,玩得开心!
最后,祝大家都能测出属于自己的“光速”!别忘了把你的“光速之旅”拍成短视频,分享给你的朋友们,让他们也感受一下科学的魅力!