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平成27年度以前のレポート

可視化の物理

可視化の物理の2015年1月24日の内容はこちら

実習指導

土田 秀次  (工学部/工学研究科 原子核工学専攻 准教授)
間嶋 拓也  (同 助教)

チューター

水野 翔平  (工学研究科 原子核工学専攻 修士1年)
浅井 達也  (同 修士1年)
大西 佳樹  (同 修士1年)
古谷 亮介  (同 修士1年)

ボランティア

なし

実施場所

宇治キャンパス工学部放射実験室

実習内容

簡易分光器を用いて、様々な光源からの光の分光に関する4つの実験テーマ(①太陽光等の観察、②3色LEDによる光の混合実験、③2色レーザー光の波長測定、④スペクトル管等原子分子から放出される光の観察)を行った。  ①では、太陽光、白熱電球、蛍光灯等から発する光スペクトルの違いを観察した。②では、光の3原色を光源とするLEDを用いて光の混合やその特性について観察した。③では、2色(赤、緑)のレーザー光の波長を回折格子を使った実験から求め、定量評価を行った。④では、炎色反応や真空放電など、原子分子を励起源と光を使って、その性質や光の吸収等について理解を深めた。  また、工学部放射実験室にある粒子加速器の見学も行い、研究で用いる実験装置等について説明を行った。

説明に使った板書の一部
バンデグラーフ型静電粒子線加速器見学における様子

フェルマー数を使った証明の 説明をしています
実験の全体説明の様子

ユークリッドによる証明の 説明をしています
食塩を燃やした炎にNaランプを当てた際の炎の色の変化の観察


受講生の感想

  • 簡易分光器を使用することで、光や色の様々な性質を学ぶことができ、とても興味深い内容であった。日常生活で当たり前のよう目にしている太陽光や蛍光灯を、分光器を通してみると各々の特徴がよく分かってよかった。また、ナトリウムランプ点灯下での食塩加熱実験において、黒色の炎というものを見ることができ大変すばらしく思った。
  • 同じ光でも見方を変えると全く違うものとしてとらえることができるとわかりました。特に同じ波長の光が重なると光を吸収して黒く見えるというのがおもしろいと思いました。光を吸収して黒く見えるなら、黒いものは光を吸収しているから黒いといえるのだとわかりました。研究は時間がかかっても、細かく見て何かに気づくということが大切であることがわかりました。光によって見えるものが変わってくるというのが面白くて、一見白色一色に見える光が何色にも分かれているという奥深さも知ることができました。
  • 4つのテーマを学ばせていただいて、その知識が全てつながり、光ってすごいなあと感動しました。光が7色に見えた時は驚きました。自分が見ている色は、反射されている色だということを知り、これからものの見方が変わりそうです。原子の違いがエネルギーの違いであり、それが光に関わっているというのはとても面白いと思った。K殻L殻などが炎色反応につながると思っていなかったので、新しいことを知れて嬉しい。光の波長と強度で色が作れるので、いつか作ってみたい。「光」をまだ学んでいないけれど、分かりやすく教えていただいたので面白いと思えました。ありがとうございました。
  • 今回は4つの実験を通して光の性質を学ぶことができました。太陽光に暗線ができる理由や、ナトリウム電気の実験でナトリウムの炎が黒く見える理由、また、色の三原色を混ぜると白黒く見える理由などがわかり、最後の葉が光合成をするのに必要な色もわかって、有意義な時間が過ごせた。実験も手頃で、内容もわかりやすかった。とても興味深い実習だった。
  • 本日は分光器を使って様々な光を見るという、とても興味深い実習を行わさせていただきました。以前から、太陽光や蛍光灯は同じ白色光でも成分が少し違うということは知っていました。しかし、太陽光にフラウンホーファー線というものがあり、それは太陽から地球に届くまでに吸収されてしまうから光がなくなっているということを知り、驚くとともに、それを発見した人の注意力の素晴らしさもよく分かりました。日々の現象を疑いのまなざしで見つめるということの重要性を教えてくれた観察でした。ありがとうございました。
  • 今日は、私が近頃最も興味がある”光”で、はじまるときとてもわくわくした。光の正体からものの見え方、光の原理を知ることができ、うれしかった。赤外線や紫外線で目に見えないのは、ぴったり合う錐体がないからなんだと知って、じゃあそれらを持っているエビとか(?)の錐体をまねしてつくってみたらいいんじゃなかろうかと思った。私は将来オーロラをつくりたいとかねがね思っているので、今日は私にとってとても良い体験となった。ありがとうございました。
  • 太陽と白熱灯と蛍光灯の光は、普段は同じ色に見えるが、分光することによって違いがあることを知った。これはそれぞれの光る原理の違いによるものだった。また、色が見えるということは、その色以外を吸収し、その色を反射していることを知りました。そして、植物の光合成に必要な色は何色の光かという問題がよくわかった。今回、ものが見える原理を学ぶことができたが、「見える」ということの奥深さも知ることができた。
  • 分光器を使って色々な光を観察した。太陽光はところどころに黒い線があり、それは、太陽から地球までの色々な元素に当たり吸収されたからだそうで、それで宇宙の色々な物質を調べられるんだと思った。炎色反応しているナトリウムの炎にナトリウムランプを当て吸収されて黒く見えるのは、単純に興味深かった。毎日色々な光を見て過ごしているんだと思った。

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