子供向けの光分散実験

コンテンツ

• 虹について学ぶ
• プリズムを作る
• 暗闇で
• 逆プリズム

光の分散とは、白色光のビームを、光のビームを構成する個々の色に分離することを指します。これを実証するためにプリズムを使用してください。アイザック・ニュートンは、各光線がフルスペクトルの色で構成されていることを初めて発見しました。人々は以前にプリズムを知っていましたが、プリズムは光に色を与えると常に信じていました。ニュートンの実験により、プリズムは光を異なる色の帯域にのみ分散させることが証明されました。

虹について学ぶ

虹色は常に同じ順序で現れると思うかどうかを生徒に尋ねます。虹がどのように見えるかを描いてもらいます。プリズムを使用して虹を作成する方法を生徒に示します。プリズムによって作成された虹と、生徒が着色した虹を比較します。生徒に2つの虹の違いに注意してもらいます。すべての光ビームには色の全スペクトルが含まれているが、このスペクトルは光ビームがプリズムを通過するときにのみ見ることができることを説明します。各虹には常に赤、オレンジ、黄色、緑、青、藍、紫の色が含まれており、これらの色は常にこの順序で表示されることを説明します。

プリズムを作る

生徒は透明なゼラチンを使って独自のプリズムを作成できます。パッケージに推奨される半分の量の水を使用してゼラチンを準備し、ゼラチンを再利用可能なプラスチック容器や小さなベーキングパンなどの正方形または長方形の型に注ぎます。ゼラチンが硬化したら、金型から取り出して、半円、細い端のある幅の広い中央、または幅の広い端のある細い中央など、さまざまな角柱の形にカットします。ゼラチンにフラッシュライトを当てて、光がどのように分散して曲がるかを確認します。異なるプリズムを通過するときの光の動作の違いを生徒に注意させます。懐中電灯とゼラチンプリズムの間にプラスチック製のコームを置き、コームの線がどのようにプリズムによる光の曲がり方を見やすくするかに注意してください。

暗闇で

生徒は暗い部屋で虹の形成を観察することにより、光の振る舞いをよりよく理解します。この実験では、黒い画用紙を使用して懐中電灯のビームを覆いますが、最初にこの紙の中央に小さなスリットを切ります。小さくて透明なプラスチックの浴槽に水を入れ、浴槽の一方の端にある鏡を水に浸します。鏡に光を当てます。空白の白いカードを持ち上げて、反射した光線をキャッチします。

逆プリズム

プリズムが白い光線を分散させるのと同じように、虹の色がプリズムを通して輝いたとき、反対側から白い光線として出てきます。理解を深めるには、3つの懐中電灯を用意し、赤、青、緑の異なる半透明の色で覆います。これらが光の原色を構成することを説明します。生徒に、異なる光線を組み合わせたときに何が起こるかを予測するように依頼します。白い紙にビームを当てて、ライトを下げて結果を確認します。