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光の不思議

                      へんこうまんげきょう 

 ミラクルコップと偏光万華鏡

   

①光の三原色を実験で考えてみましょう。

②ミラクルコップと偏光万華鏡を作りましょう。

       理科で遊ぼう会

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�       さんげんしょく�     光の三原色�赤と緑と青の光が混ざると、どのような色になるか考えましょう。

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図の真ん中の?は

なにいろですか。

(Green グリーン    Blue ブルー)  

(Red レッド

3色が重なると、このように白くなります。

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 (Green)    (Blue)  

(Red)

実験1  LEDを使った光の重なり� 

3色のLED(Red、Green、Blue)を使って、光を重ねてみます。

それぞれの光が重なった

ところは、どのような

色になるか調べて

みましょう。

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 実験装置の使い方

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三色のLED

(中央は白色)

赤  緑  青  白

目をまもるシート

虫めがね

まだスイッチは入れないでください

  4つのつまみをすべて時計と

  反対の向きに止まるまで回す。

  次ページの説明を聞いてから

  実験しましょう。

これを付けてない

装置もあります。

LED装置

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実験の方法 

友達と協力してやりましょう。

LEDを直接見ない!!

①赤のスイッチをON にする。

ななめ上からシートに映って

 いる赤色の模様を見る。

③模様がはっきりするように、

 虫めがねとシートの高さを

 調整する。

④つまみをゆっくりと回して、

 明るさを強くしていく。 

 まぶしくなる前にやめよう!!

   ここまで出来たら、次のことをやってみましょう。

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目をまもるシート

(スクリーンの役目)

虫めがね

LED装置

ななめ上から見る 

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   実験装置を使って観察しよう

①赤緑青のLEDを光らせて、光の強さを調整して、下の写真の

 ような色の重なりを作ってみましょう。

②友達と交代してやってみましょう。

※長く見ていると目が疲れるので短時間で交代してください

重なったところは何色になっているかな?

 ③つぎに、赤緑青のLEDを同じ明るさに光らせて3色の光を

  重ねてみましょう。

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���写真のように光を重ねる�ことができましたか?�赤緑青の光の強さをいろいろと変えると、たくさんの色を作り出すことができます。� 

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この赤緑青の光を、光の三原色といます 

テレビやスマホは光の三原色を利用して、たくさんの色を作り出しています。

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実験2 � スマホの画面はどのようになっているか、 � マイクロスコープを使って拡大してみましょう。

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これはスマホの画面の一部を約800倍に拡大した写真です。赤・緑・青の三色の光の強弱でさまざまな色を作り出しています。

マイクロスコープ

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光のマジック?

     つつ

透明な筒と、特殊なシート使ってこのようなものを作りました。

まよこ

真横からペンを入れると、どうなるかな???

    かべ   つ   ぬ

黒い壁を突き抜けてしまった。どうして???

では、分解して内部を調べてみましょう(種明かし)

ピンポン玉を入れてみると、どうなるでしょうか?

この特殊なシートは偏光板(へんこうばん)というもので、光を通したり通さなかったりする性質があります。

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偏光板を使った工作と観察用意するもの ①偏光板(4cm× 4cm) 4枚� ②ミラー板(縦15cm、横4cm)3枚� ③丸い穴のあけた紙コップ� ④蓋つきプラスチック容器 1個� ⑤円形プラバン2枚� ⑥プチプチシート1枚� ⑦とじ穴補修シール5枚� ⑧ホログラムちよがみ� � ⑨ハサミ� ⑩セロテープ� ⑪両面テープ� ⑫色鉛筆やマーカー�

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へんこうばん

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工作1 偏光板の加工

①偏光板の保護シートをはがして、

 図のように角を少し切ってください。

 同じものを3枚作ってください。 

②もう一枚の偏光板を、三角形に

 切ってください。

 これは難しいので三角形の線を

 引いてから切るようにしましょう

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4cm

4cm

4cm

5mm

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工作2 ミラクルコップ作り  

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 図のように 角を切った

  偏光板を、紙コップの

  丸い穴の上に置いて、

  セロテープで止めてく

  ださい。

 

 ②もうひとつの紙コップ

  にも同じように取り付

  けてください。

セロテープで止める

偏光板

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工作3 キラキラシート作り  

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円形プラバンとプチプチシートに、セロテープを

 いろいろな向きにたくさん

 貼ってください。

これをキラキラシートと呼ぶ

 ことにします。

  このようなキラキラシートを作って、ミラクルコップの

  中に入れると、きれいな模様が見えます。

閉じ穴補修シールを写真のよう

 にプラ板に貼って、ミラクル

 コップの中に入れると②-2

 ように見えます。

①と②を重ねて、ミラクル

  コップの中に入れると③の

 ように見えます。

キラキラシート

②-2

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図のように三角柱

をつくり a と f

あわせてセロテー

プで止める。

①ミラー板3枚の保護膜を

 はがして、図のように

 並べて、b-c、d-eにセロ

 テープを貼って3枚をつ

 なげる。

a b c d

a b c d

e b

f a

c b

d a

工作4 万華鏡(三角柱作り)

a b c d e f

a b c d e f

③出来上がったら 

  三角形の偏光板

を取り付け セロ

テープで固定す

る。

 つぎにホログラ

ム千代紙をまわ

りに貼る。

セロテープで固定する

ミラー板は1mm程度のすき間を作って並べる

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工作5 偏光万華鏡作り��蓋つきプラスチック容器の底に� 切り込みを入れてあるので、� 三角柱が入るように折り曲げる。�②三角柱を差し込んで、� セロテープで固定する。�����③蓋に偏光板を貼る。�④蓋を閉じる。� 

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三角偏光板を上にする

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A    B

観察1

 ミラクルコップで観察しよう

①紙コップAをのぞき、外の景色、木の葉、ガラス、パソ

 コン等を見ながら、紙コップAを回してみよう。

 何か変わったことが起こりましたか?  

②紙コップBをゆっくりと回すと、どうなりますか?  

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A    B

キラキラシートを紙コップAとBの間に入れて、紙コップBをゆっくり回転しながらのぞいてみよう。

観察2 

 キラキラシートを入れて観察しよう

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   家で作ってみよう

いろいろなキラキラシートを作って見てください。

透明でペラペラなシートを細かく折りたたんで、片方をセロテープで止めて、反対側を開きます。

これをミラクルコップに入れて

見ると写真のような模様が見え

ます。

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セロテープで止める

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    へんこうまんげきょう

観察3 偏光万華鏡で観察しよう

②三角柱を持って、上から覗きながら、蓋をまわすと、下のような模様が変化するのが見えます

①プラスチック容器の中にキラキラシート

 を入れて、蓋(ふた)をする。

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これで今日の実験と工作は終わりです。

・光の三原色は、わかりましたか?

・ミラクルコップと偏光万華鏡は上手にできましたか?

 何か質問があったら、遠慮なく聞いてください。

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自然界には不思議なことがいっぱいあります。�理科に興味を持って、いろいろと調べてみてください。 �    

      ←この本に、いろいろ書いてあるので

       興味のある人は、読んでみてください。

                 

                 

                 理科で遊ぼう会

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この後のスライドは時間調整用

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光の性質(まとめ)

① 光は、まっすぐ進む。(光の直進性ちょくしんせい

② 光は、鏡にあたると向きが変わる。(光の反射はんしゃ

③ 光は、水の中を進むとき境目で曲がる。(光の屈折くっせつ

④ 太陽の光は、いろいろな色の光が集まっているので、

プリズムを通すと虹色に分かれる。(光の分散ぶんさん

⑤ 赤、緑、青の光が混ざると、いろいろな色の光を作る

ことができる。(光の3原色)

⑥ 夕焼けの色は、赤い色の光が大気中を長い距離伝わる

ことができるために起きる。(光の散乱さんらん

⑦ 自然の光は、いろいろは方向に振動しているので、

偏光板を使うと、スキーや釣りのときのまぶしさを

カットすることができる。(光の偏光へんこう

⑧ 他にもいろいろな性質があります。

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補足 光とは

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波長が短い      波長が長い

1 光はテレビなどの電波と同じで電磁波の仲間です。

 そして、波の特徴として重ね合わさったとき、波の形 

 が変わります。そのため、光を重ね合わせて様々な色

 を作ることができます。

2 自然の光は、振動面がさまざまな方向を

 向いています。

3 偏光板は、1枚目で一方向の振動面の光だけを通過

 させます。そのため、2枚目を回転させると、光を完

 全にカットすることができます。