光の実験と工作

活動詳細

活動分野・内容

活動の流れ

午前9時半、全員集合して光についての例会を始めました。
1）光の屈折、全反射の実験：
光が密度の違う二つの物質、たとえば空気と水、空気とガラスなどの境目を通るときには進む方向が曲がります。これを「光の屈折」と言いますが、今日はうすい煙を満たしたプラスチックの箱の中にガラスのプリズムを置き、それに赤や緑のレーザーポインターの光を当てて、曲がる様子を観察してもらいました。煙がないと道筋が見えませんが、うすい煙があると道筋がはっきり見えます。つぎに底を斜めに切った水槽に牛乳をごくわずか入れて濁らせた水を入れて、斜めのところから同じようにレーザーポインターの光を当て、光がどのような道筋を進むかを見てもらいました。光を当てる角度をなるべく水面に直角にして当てると光は空気中に抜けますが、あてる角度をだんだんねかせて行くと、ある角度からちょうど水面が鏡のようになって水面で反射して水の中に戻るようになります。これを光の全反射と言って、通信などで使っている光ファイバーで光の信号を送る原理になっています。この二つの実験を高校生団員の指導で子どもたちが自分でレーザーポインターを操作して体験しました。
2）簡易分光器の製作：
光は虹のようにいくつもの色から出来ていますが、今日は光を色に分ける装置（これを分光器と言います）を作りました。光を分けるのに使った材料はプラスチックの回折格子フイルムと、音楽などを記録してあるCDの円盤です。①回折格子フイルムはポテトチップスの空き箱の蓋に穴を開けて貼り、反対側の底に穴を開けて見るようにしました。②CD分光器はリーダーが準備した黒い紙の筒を使って作りました。どちらの材料も細い線が1ミリの間に何百本も引いてあって、光の回折という現象を利用して光を分けますが、原理は子どもには少し難しかったかも知れません。しかし、原理は難しくても、蛍光灯の光などを見るときれいな色に分かれるので、楽しく実験していました。
最後に今日作った作品を手に持って記念写真を撮って解散しました。

活動の留意点・安全対策

レーザーポインターを子どもに扱わせるので、光を目に当てないように注意した。

活動使用教材

赤色および緑色のレーザーポインター、蓋付きアクリル箱、ガラスプリズム、手製水槽、回折格子フイルム、CDの円盤

活動アイディア＆材料集めの情報・ヒント

参加者からの主な感想

活動に関する反省点・改善点

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