レーザーや簡易分光器を使って光の性質を調べる

対象等

小学生から高校生まで

目的

レーザー光や簡易分光器を使って、光の性質を調べる

準備

偏光板　２枚、定規やカセットケース等のプラスチック板　１枚、アクリル板　１枚、セロテープ、携帯電話等の液晶画面、水槽

実験場所

物理実験室

方法

１　反射
�@　レーザー光の反射　　　　　　　　　　
レーザー光を鏡で反射させる
・　入射角と反射角の関係は？
　　　　　　　
�A　レーザー光を使った光のテコ
机の上にのせた鏡にレーザー光を反射させ、机を押す
・ 反射光の動きは？

２　光の散乱
�@　レーザー光の前面に霧吹きで霧を作る
結果は？

３　光の屈折
�@　石けん水を入れた水槽にレーザー光を入れると

４　全反射
�@ レーザー光を水中から斜めに水面に向けると水面でどうなるか

�A　レーザー光を定規の端から入射させるとどうなるか。定規全体を曲げるとどうなるか

�B　レーザー光を光ファイバーに入射するとどうなるか

５　光の分散
簡易分光器の使い方を説明
注意：太陽等は直接見ないこと

�@　ローソクの光を見る
これで分光器の使い方を確認

�A　蛍光灯の７色と輝線を確認
絞りを出来るだけ絞って、ピントを合わせると輝線が見えます

�B　太陽光の７色を観測
簡易分光器を窓に向け、太陽の７色の光を赤から順に書く
蛍光灯との見え方の違いを確認

�C　ナトリウムランプ等の蛍光管の発光を見る
輝線の意味を確認

注意点

・　太陽光は直接見ない
　
結果

　簡単な実験ですが、輝線、暗線を確認するのは結構大変です。蛍光管の発光は、学習レベルによっては単にきれいな色で終わってしまうかもしれませんが、それでも良いと思っています

考察、応用等

輝線、暗線が出来る原理を説明しています。また暗線の位置から、学習レベルによってはドップラー効果や宇宙膨張論まで説明することもあります