技术上的“时间显微镜”

在《趣味物理学前编》中，我们讲过一种利用电影的“时间放大镜”。这里我们要讲另外一种能达到类似效果的方法，就根据上一节讲过的现象。

我们已经知道，当那个每秒钟转25转的黑白扇形相间的圆盘（图144）受到每秒钟闪烁100次的电灯照射的时候，我们的眼睛会觉得它好像不在动。现在让我们设想光闪烁的次数是每秒钟101次。光闪烁的次数增多了，那么在前后两次光闪烁的时间间隔里，圆盘就不能和以前一样恰恰转完1/4转了，也就意味着，扇形物体不会转到跟原来的位置相同的地方。

这时候我们的眼睛看到它落后了一个圆周的1/100。在光第二次闪烁的时候，眼睛又看到它落后了一个圆周的1/100，依此类推。我们看到这个圆盘好像是在向后转，每一秒钟转一转。运动看上去好像慢到了只有实际的1/25。

不难理解，要看到同样的缓慢旋转，但是不是在相反的方向上，而是在实际相同的方向上。要做到这一点，不需要增加光闪烁的次数，而是要减少。例如，在每秒钟闪光99次的情况下，我们就感觉圆盘是在向前旋转，每秒钟转一转。

我们在这里就有比原来慢1/25的“时间显微镜”。但是完全可以得到比这更慢的运动。例如，如果把闪光的次数变到每10秒钟闪光999次（也就是说每秒钟99.9次），那么圆盘就是每10秒钟转一转，也就是说它比实际的慢了1/250。

任何一种迅速的周期运动都可以使用上面所讲的方法，使它慢到我们的眼睛所希望的程度。这个方法使我们可以很方便地去研究极快的机械的运动，用“时间显微镜”把它们变慢到实际速度的百分之一，千分之一。28

最后，让我再来介绍一种测定子弹飞行速度的方法，这方法也是根据转盘的旋转数可以精确地测量而想出来的。用硬纸做一个圆盘，盘面上画有黑的扇形，并且有折转的边缘，这样圆盘就有了打开的圆筒形盒子（图145）的形状。把圆盘装在一个很快转动着的轴上。放枪的人对准这个圆盒子的直径开枪，把盒子的边缘打穿两个洞。假如这盒子是不动的，那么这两个枪眼一定会落在一条直径的两头。但是这盒子是旋转着的，所以在枪弹从盒这边飞到那边的时间里，盒子还来得及转动一小段路，因而枪弹射出盒子的地方就不会是b点而是c点。盒子的转数和它的直径是知道的，因此就可以根据bc弧的长度来计算子弹飞行的速度。这是一种不很复杂的几何学问题，凡是对数学稍微有点研究的读者，都不难把它算出来。

图145　测量子弹飞行的速度。