メーカーはスマートフォンの新モデルを発表するたびに新機能を追加し、様々なメリットや幅広い機能を謳っていますが、調査によると、ほとんどの人は携帯電話の機能や性能の半分も使っていないことが分かっています。多くの人にとって、スマートフォンはメッセンジャー、動画視聴、ショートクリップや写真を作成してソーシャルメディアに投稿するデバイスとしての役割を担っています。通話によるコミュニケーションのための電話として直接利用されることも、ますます少なくなっています。ガジェットの発展の歴史について詳しく知りたい場合は、カスタムエッセイサービスをご利用ください。そこでは、携帯電話の技術的進化と、それが社会・文化に与えた影響に関する多くの有用な情報を見つけることができます。
しかし、現代のスマートフォンには膨大な数のセンサーが搭載されており、様々なアプリと連携することで実用的に活用できることを覚えておく価値があります。物理現象の研究、環境分析、さらには天気予報にも活用できます。
スマートフォンを露出計として使う
スマートフォンで最も手軽にできる実験の一つは、光量の測定です。最近のスマートフォンにはすべて明るさセンサーが搭載されています。通常の使用では、画面の明るさを調節するコントローラーとして機能し、スマートフォンが照明条件に合わせて画像を調整します。しかし、このセンサーは科学的かつ有用な目的にも活用できます。光センサーは、画面の表面に当たる光の量を測定します。このデータを使用して、自宅のさまざまな部屋の光量を分析できます。実験に必要なのは、Lux Meterアプリなどの数値測定が可能なアプリをダウンロードするだけです。例えば、寝室の照明を消灯した状態と点灯した状態の両方で光量を測定し、晴れた日と曇りの日に屋外で同じ実験を繰り返します。結果を使用して、部屋の照明条件を改善したり、望ましい雰囲気を作り出したりすることができます。
照度はルクス（lx）で測定されます。例えば、パソコン作業、筆記、読書などに推奨される照度は約500ルクスですが、寝室では100～150ルクスあれば心地よい雰囲気を演出できます。テスト測定を何度か行うことで、照明システムをより適切に調整し、より健康的な環境を作り、さらには光熱費の節約にもつながります。
加速度計としてのスマートフォン
スマートフォンのもう一つの興味深い使い方は、内蔵の加速度計を活用することです。このセンサーは、物体の加速度をX、Y、Zの3軸で測定します。傾き、振動、さらにはスマートフォンを振ったときの力までも測定できます。測定値はメートル毎秒平方（m/s²）で記録されます。このセンサーを使うことで、物理法則の仕組みをより深く理解し、学校や大学の研究プロジェクトを設計することができます。
例えば、走っているとき、車を運転しているとき、バスに乗っているときなど、加速度を測定できます。加速度の変化は天候や道路状況によって異なります。この機能を使用するには、Physics Toolbox Sensor Suiteなどの加速度計データを読み取るアプリをダウンロードしてください。
スマートフォンを分光計として
シンプルなスマートフォンを使って光のスペクトルを観察できると考えたことはありませんか？自作の機器を使えば、基本的な分光計を作ることができます。基本的には、光の構成を分析することで、ガジェットのカメラでも同様の分析が可能です。簡単に言えば、光のスペクトルとは主に波長における強度分布のことです。スペクトルを分析することで、光源を構成する化学元素を特定することができます。白熱電球はより広いスペクトルを生成できますが、対照的に発光ダイオード（LED）は狭い波長範囲でより多くの光を放射します。これにより、光学の基礎を学び、光が様々な物質とどのように相互作用するかを理解できるようになります。
家庭用分光計を作るには、スマートフォンと普通のDVDディスクが必要です。ディスクをスマートフォンのカメラにかざせるように切り込みを入れ、光が通過できる細いスリットを作ります。こうすることで、光をスペクトルに分離できます。例えば、白熱電球、LED電球、太陽光のスペクトルを調べると、それぞれの光源が独自のスペクトルを持っていることがわかり、スマートフォンの画面でそれを確認することができます。
スマートフォンを騒音計として使う
現代のスマートフォンには、1つではなく複数のマイクが内蔵されています。これは、通話時に相手にしっかりと伝わるようにするために不可欠です。また、動画撮影時にはサラウンドサウンドを捉えます。同時に、十分な感度を持つ複数のマイクが搭載されているため、スマートフォンは騒音測定センサーとしても機能します。音量レベルを知ることは、音響を理解するだけでなく、聴覚ケアにとっても重要です。85dBを超える騒音レベルに長時間さらされると聴力が損なわれる可能性があり、スマートフォンを使って聴力の状態をモニタリングすることができます。この実験には、Sound MeterやDecibel Xなどの騒音レベル測定アプリが必要です。
さまざまな物体の騒音レベルをチェックしたり、さまざまな騒音機器がメーカーの規定の騒音レベルを満たしているかどうかを比較したり、パーティー中にデシベルレベルを監視して法定限度を超えていないことを確認したりすることもできます。
スマートフォンを気圧計と高度計として使う
一部のスマートフォンには、気圧を測定する気圧センサーが搭載されています。これにより、天気予報や海抜高度の測定が可能になります。「気圧計・高度計」などの専用アプリや市販のプログラムを使えば、海抜高度と気圧の測定も可能です。
結論
スマートフォンは、もはや単なるコミュニケーション手段ではなくなりました。しかし、その機能の多くは、単に必要ではない、あるいは単に知らないという理由で使われていません。物理学の様々な分野における知識を深めたり、センサーの力を借りて生活の質と安全性を向上させたりするために、たとえ実験としてでも、ある程度の費用がかかる現代のガジェットのより高度な機能を体験してみることは、理にかなっていると言えるでしょう。
