京都大学ELCAS(エルキャス)

平成27年度以前のレポート

宇宙地球

宇宙地球の2013年12月21日の内容はこちら

実習指導

岩室 史英(宇宙物理学研究室 准教授)

チューター

なし

ボランティア

なし

実施場所

理学研究科4号館 504号室

実習内容

レーザー光源とレンズやミラー等の光学機器を組み合わせて、

 1.  ガウスのレンズ公式の実験による確認

 2.  光の回折による像の広がりの観察

 3.  スリットの製作と干渉像の観察

 4.  複数のピンホールによる干渉像の観察

 5.  フィゾー干渉計の製作

 6.  マイケルソン干渉計の製作

の実験を行い、それぞれの原理の簡単な説明と、それらが天文学でどのように生かされているかの解説が行われた。

 天候が悪かったため、CMOSカメラと広角レンズを組み合わせた装置による観望会は中止となったが、既に取得してある画像を用いて観測や画像の重ね合わせに関する簡単な説明が行われた。

各自、様々な配置で複数のピンホールを空け、干渉像を観察する
各自、様々な配置で複数のピンホールを空け、干渉像を観察する

各自、様々な配置で複数のピンホールを空け、干渉像を観察する


ピンホールを3つにすると光が干渉して模様ができる
ピンホールを3つにすると光が干渉して模様ができる

ピンホールが1つの時の回折像
ピンホールが1つの時の回折像


受講生の感想

  • 干渉器を自分で一から組み立てていって、様々な実験をしたのは難しかったけれど、とても良かったです。最後に行った円を2つ組み合わせて縦模様などをうつし出すのにはとても苦労しました。けれど、最後壁にきれいに線がうつし出されていたのでよかったです。また、印象に残っているのは、紙に針で穴を空けて干渉器のレンズの間に入れると、穴の形によってさまざまな模様がうつし出されるという実験です。ハートや星の形などをしてみると、くもの巣のような模様ができてとてもきれいでした。少しの差でも大きな違いが出るというのはとても不思議でした。
  • 今日は光の干渉を起こす実験をした。光が波運動をして、いくつかの波が交わるところが明るくなることを自分たちで考えながら実験を行えられたので楽しかった。また、様々な望遠鏡の原理も理解することができたのですごくよかった。次回の ELCAS も楽しみです。
  • 今回は光学で、光の回折を使った実験をたくさん行いました。しぼりを入れるだけで、波紋のような光が出たり、2本の棒状の穴のスリットを入れると、濃い光が3本になるなどとても楽しい実験が多くありました。また、小さな穴が多いスリットに光を通すときれいな模様になり、理由はわかっていても不思議だなと思いました。今回の実験はやっていてとても感動したので、またやりたいなと思いました。
  • 今年最後の実習は光の干渉といった現象について学ぶことができました。このことを学ぶにあたって様々な実験を行ったので、とても印象的でした。普段見ることのできないような光の興味深い姿に加え、実際の天文学に使われている様々な観測機器についても理解を深めることができ、とても良い機会になったと思います。
  • 今回はレーザーを使って「干渉」をしました。いろいろと調節するのが難しかったですが、最終的に成功できてよかったです。マイケルソン干渉は、しましまを作るのが一番難しかったですが、一番、干渉しているのが実験において実感できたと思います。晴れていたら、星や月を見れたらしいのですが、曇っていて残念ながらみれませんでした。みたかったなぁ。
  • 非常におもしろかった。今日は実験だけだったが、それの理屈もわかりやすい解説があったので、わかった。光の波長などは今高校でも習っている範囲で、その発展みたいなかんじでよかった。より頭に入ってきやすかった。微妙な角度の調節などで大きく結果がかわったりしてとても繊細だった。
  • 今日は難しい実験が多かったため、やりごたえのある体験学習でした。干渉という言葉は知っていましたが、それがどのようなもので、また、何に使われているのかは知らなかったため、理解するのは大変だったもののとても興味深く、充実した4時間でした。

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