実験・自由研究のおすすめ2020|簡単おもしろ科学、化学、理科、工作のネタ帳

夏休み冬休みの宿題に役立つ、身近な材料を使って簡単にできる実験や自由研究の各テーマを紹介しています。なぜを楽しくおもしろく科学の不思議を探検しましょう。

小学生向け

虹を部屋で見るには!工作実験

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研究の動機
虹を部屋で見たい!
ろうそくの光でも虹は見えるの?
レーザーポインターの光ではどのように見えるの?

屈折率の違いに関係があります

仕組み
虹が7色に見えるのは、水滴中を通った太陽光が7色に分解されているからです。 プリズムを通しても同じ現象です。 光は、ある媒質を出て他の媒質の中へと進むとき進行方向が変わり、折れ曲がります。光の色によって折れ曲がる角度が少しずつ違うので、混ざり合った光が分かれるのです。つまり光の波長によって異なります。

準備するもの

準備するもの

  • 三角プリズム
  • 懐中電灯
  • 黒い紙
  • アルミテープ
  • 手鏡
  • カッターナイフ
  • セロハンテープ
  • ろうそく
  • レーザーポインター

実験

実験
1.懐中電灯の先端に取り付ける約7cmの黒い筒を作ります。
2.アルミテープを「手順1」の筒の太さよりやや大きめの円形に切り取ります。中央部にカッターで幅1mm、長さ1.5~2cmの切れ目を入れてスリットを作り、筒の先にはりつけます。

3.部屋を暗くして、懐中電灯のスリットがタテになるように持ち、水を入れた容器に光を当てます。光を当てる角度をうまく調節すると、虹が現れます。虹を白い光に戻すときは、プリズムを通した光をプラスチックの鏡にあて、内側に曲げる気持ちで力を加え、目には見えないほどわずかに変形させて凹面鏡にします。
4.同じようにして、ろうそくの光をスリットを通してプリズムに光をあてます。
5.レーザーポインターは、スリットを通さずプリズムに光をあてます。

まとめ

まとめ
懐中電灯の光は、太陽の光と同じように虹ができました。ろうそくの光は、赤色が強く青色がほとんど見えませんでした。レーザーポインターは、虹色にはならず点でした。
これらのことから、光にはいろいろな光が含まれていること、レーザーポインターは単一の光であることがわかりました。

太陽の光は無数の波長の光の集まりなのです。波長の違いが私たちには色の違いとなって見えるわけですから,実は太陽の光は7色どころか無限の色に分けられるといっても良いでしょう。しかし,人が色を見分ける能力には限界もありますし,個人差もあります。ですから,人によって見える色の数が違ってくるわけです。
したがって,虹が7色というのは便宜的に決められたものであって,それを決めたのは「万有引力の法則」で有名なニュートンだといわれています。

参考にしたURL:https://site.ngk.co.jp/lab/no162/exam.html

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