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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
� 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。
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
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。
②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
机
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。
���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。
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。
�【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 2個� 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
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
工作2 ミラクルコップ作り
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①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
工作3 キラキラシート作り
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①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。
②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の
ように見えます。
③ 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
①
②
③
②-2
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②図のように三角柱
をつくり a と f を
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
工作5 偏光万華鏡作り��①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
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。
例
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。
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
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。
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。