信大教育学部へ理科研修「光」に出ました。
小学校では３年生で扱いますが、光だけでも不思議なことが多く、いろいろな実験をして楽しめました。
屈折率の違う物質の境界で光が全反射することを利用して、光ケーブルができていますが、水と食塩水の境界を赤色レーザーが曲がる様子を見ることができました。
水槽の水の底に静かに食塩水を入れていきます。
水の下に食塩水がたまっていき、境界面が見えます。
ホースが折れ曲がって見えます。
赤色レーザー光線を当てると、塩水の中を直進している様子が見えます。
レーザーを上向きにして、境界面に当てると、レーザーが全反射して曲がります。
境界面の濃度が徐々に変化していることから、角のある反射でなく、ゆるやかなカーブを描いた曲がりになっています。
光ファイバーも角角と反射しては、同じ光でも到着時間の差ができてしますので、このようなゆるやかな反射にして時間差を少なくする工夫をしているようです。
ペットボトルに穴を開けて、水が噴き出すようにしたところにレーザー光線を当てると、水の中を曲がってレーザー光線が進みます。
空気と水の屈折率の違いで起こる現象です。
屈折率が同じくらいの物質どうしでは、見えなくなってしまうという実験もしました。
ガラスと油の屈折率が似ていることから、ビーカーに油を注いでいくと、中のビーカーが見えなくなってしまいます。
空気と液体ヘリウムも屈折率が似ていて、液面が見えないそうです。
光の３原色と色の３原色との関係も興味深いものがありました。
人間の目は赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の３色がよく見えるようになっていて、その割合で色を認識しているようです。
狭い隙間を光が通ると、干渉がおきる。
マジックミラー
発光ダイオードと光電池は、モーターと発電機やスピーカーとマイクの関係のように、逆向きの関係になっているということです。
楽しい５時間３０分でした。
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