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2014年12月6日の内容はこちら

実習指導

岩室 史英  (理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻 准教授)

チューター

横山 洋海  (理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻 修士1年)

ボランティア

なし

実施場所

吉田キャンパス北部構内理学部4号館504号室

実習内容

光の波としての性質を回折、干渉といった現象を用いて説明した。その後二人一組で、レーザーやレンズ、絞りなどを用いて回折や干渉の実験(フィゾー干渉計、マイケルソン干渉計など)を行った。また、干渉や回折の効果が天文の分野にどのように関わっているかを、ALMAやすばるといった望遠鏡を例に挙げながら解説した。 最後に、屋上で簡単な観測を行い、夜空の画像からskyなどの背景の成分を引くことで星が鮮明に見えることを確認した。

解説を聞きながら光学調整をしている様子1
解説を聞きながら
光学調整をしている様子2

解説を聞きながら光学調整をしている様子2
解説を聞きながら
光学調整をしている様子1


光学調整をしている様子3
解説を聞きながら
光学調整をしている様子3


受講生の感想

  • 今日は光の波の性質である干渉の実験を主にしました。ただ、なんとなく知識として知っていた光が波の性質を示すということが実際に見れて、より感動しました。やっぱり「百聞は一見にしかず」でした。また、今日、見たり、作った器具が実際の宇宙観察においても同じようにいらない光を除去したり、星の直径を計測したりするのにも使われていると知り、少しでも「すばる望遠鏡」や「ALMA」などを製作した気分になりました。 自分は高二で波動の分野を少しでも勉強した方にもかかわらず、先生のおっしゃっている干渉や回折の原理がいまいち理解できず、悔しかったです。精進します。
  • 中学校のときにみた光の屈折や、今回新しく見た回折など、どれも実際の実験で見るのは初めてだったので、よい経験であったと思います。 宇宙のことを観察し、その役に立っているのが望遠鏡であるので、その仕組を学べただけでも、宇宙や地球を調べる一歩となったのではないかと思います。 回折や干渉計の仕組みは正直難しい部分はありました。今までそう詳しくやる機械がなかったということもありましたが…。 今日のこの講座の中で、まだまだ知らないことがたくさんあるなというこうとを実感しました。高3になって光についての学習をするといっても、 まだまだ予備知識が足りなさすぎるので、これから予習ということもかねて、学習していきたいという決意を持ちました。
  • 今回は干渉計の実験をさせてもらいました。怖い先生だったらどうしようと思っていたけれど、岩室先生もTAの横山さんも優しくてやりやすかったです。光を波として見た時に現れる性質は教科書では写真が載っていて、こんなんができます、とか書かれているけどやはり実際にはやって体験しないと感動はできないものです。フィゾー干渉計やマイケルソン干渉計の原理などは詳しくわからなかったけど、家で教科書などを調べ、自分の中でしっかり理解したいです。またガウスのレンズ公式やCD、 DVD、 ブルーレイなど身近な話題と共に楽しめました。回折や干渉といった波の重要な性質について体験し、理解を深める機会を与えられてとても嬉しかったです。ありがとうございました。家に帰って色々調べて自分のものにします。益々天文学と物理学の密接な関係に興味が湧いてきました。 次回の実験も楽しみにしています。ご指導いただきありがとうございました。
  • 今日は、レンズを用いた光の性質を観察する実験を行った。最初は焦点など、中学物理で十分理解できる内容だったが、徐々に内容が深くなり、とても興味深い内容だった。特に、今日の実験では、光が波であるという性質を用いた実験だったために、回折やそれに伴う波長のずれについてが一番興味深かった。また、干渉計についても知ることができた。ほとんど知識がなく、曖昧なイメージしかなかったが、フィゾー、マイケルソン干渉計の実験を経て、どのような仕組みで計測されているかを、大まかではあるが理解することができた。また、一度前期の講義で少しだけ話を聞いた「KAGRA」について、内容を深めることができて良かった。 しかし今回の実験は、まだ学習していない様々な要素が絡み合っていることを感じ、今後物理の授業(高校では高2より学習予定)に対し意欲が向上した。
  • 学校では全然やったことのないような実験ができた。光とは何かとか焦点だの像だのというのは、説明を中学のとき 少し聞いたことがあるくらいで、どちらかというと嫌いな分野だと思っていたけれど、実際にやってみて意外と面白いものなんだなということに気づいた。ふつうに公式として、レンズと焦点の間の距離と焦点と像の距離は等しいとか小学校の頃何も考えずに覚えていたけれど、どういうレーザーを使って実験をすることで、実際星を見たりだとかいう望遠鏡のしくみと少し似ているんだなと思うと、宇宙を知る手段として、こういうことも大事になってくるんだろうなというのが初めて分かりました。 私は写真部でもあるので、今日知ったことでより良い写真がとれたらと思います。 いずれは星をはっきりとらえた写真が撮りたいと思っていたので、今度山の上にでも行ってためしてみたいです。ありがとうございます。
  • 学校で、スリットを使って波長を求める実験をやったことがあったので、干渉や光の波の性質について知った上で進めていけたので、 とても分かりやすかったです。ただやったのは波長を求めただけなので、反射させて干渉縞を作るというのは初めてでとてもおもしろかったです。 特に微妙な調節で、できてくる実像が変わってしまうというのは実験のおもしろさだなと感じました。それがすばる望遠鏡のサイズになると、どれだけ正確に しなければいけないんだろうと考えると、天体観測の奥深さを感じました。天体望遠鏡の仕組みを少しだけでも理解できたと思うので、おもしろかったです。
  • 皆が知らないような、宇宙の役に立つことが学べました。(もちろん私も知らなかったです。)本当に宇宙が大好きなので、新しい知識が身についたことが 嬉しくて仕方ないです。 光の屈折から応用させて、大気のゆがみまで光の干渉で調節できることにとても驚いています。普通何気なく使っているレーザーポインタが水平でないところから、 何から何までびっくりでした。講義を受けるのではなく、自分も一員として実際に携わってみて、本当に楽しかったです!♡ 今から星を見に行くそうなのですが、変わった見方をするみたいなので更に楽しみです。いつも地学部では天体望遠鏡と肉眼でしか星を見ないので、ワクワクします。 次のELCASがもう待ち遠しいです。
  • 今までは座って授業を受けるだけだったので、集中力が途切れることもあったが、今回は実験だったので、最後まで楽しく学習できた。光の回折、干渉などは、一応学校の授業で習ってはいたのだが、それがいかに天文と関係しているか、どのように利用されているのかというような話は目新しいとともに非常に興味深く、とても有意義な時間だった。教わった教授もとても親しみやすい方だったので、質問等をしやすく、大満足の授業だった。

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