つくって学ぼう
監修:下村正樹
牛島洋史
いろんな色に見える光があることは知っていますね。ネオンやレーザーポインターなどは色のついた光を出しますし、色つきのセロファンを通ってくる光にも色がついています。ところが、太陽や電球、蛍光灯の光は色がついていないように見えます。じつは太陽の光などは、いくつかの色の光が混じったものなのです。空にかかる虹は太陽の光が空気中の水てきによって分けられて、虹色に見えているのです。プリズムというものを使うと太陽の光を虹色に分けることができますが、今回はプリズムの代わりに、回折格子(グレーティング)というものを使って、光を分けてみます。分光器 −光を分ける機械−を作って実験してみましょう。
*回折格子が手に入らない場合は、CDを使った分光器に挑戦してみましょう。
(CDを使って工夫してみようのページを見てください)
紙で箱を作りましょう。産総研のイベントではこの形の紙を組み立てて箱にしています。
*この形でなくても、細長い箱で分光器はできます。
A3サイズの紙用の図面(PDF:16KB)はここからダウンロードできます。
A4サイズの紙用に4分の3に縮小した図面(PDF:16KB)はここからダウンロードできます。
図面の通りに切り抜いてください。(実線を切ってください。)組み立てる前に、片方のはしにのぞき窓、反対側のはしには「スリット」という細長い穴を開けます。特にスリットは注意して切り抜いてください。(カッターなどを使うときは気をつけてください)
箱のまわりから作りましょう。内側と外側をセロファンテープで止めます。最後にふたのような部分を閉じてできあがり。光がもれないように作るのがポイントです。
四角いのぞき窓に、回折格子をはりつけます。回折格子の格子とスリットが平行になるように貼り付けます。向きがわからなければ、貼ってみて、窓の外をみてみましょう。うまく虹が見えなければ、90度まわして、貼りなおします。
図面を使わないでも、写真のように細長い箱の両はしに、スリットとのぞき窓をつけて、回折格子を貼り付けても、分光器はできますよ。
分光器を電球(白熱電球)や蛍光灯、明るい窓の外に向けて、回折格子を貼ったのぞき窓から分光器をのぞいて見ましょう。箱の中に虹が見えたでしょうか?
PCやテレビの画面を見たり、色つきのセロファンなどを通して見てみたり、いろいろと観察してみましょう。元の光と分光器で見た「虹」の形には、なにか関係があるのかも…
注意:太陽を直接見たり、レーザー光を見たりしてはいけません。