京都大学ELCAS(エルキャス)

平成27年度以前のレポート

物理学

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実習指導

有川 敬  (光物性研究室 助教)

チューター

内田 健人(光物性研究室)

ボランティア

なし

実施場所

吉田キャンパス 北部構内 理学研究科5号館   

実習内容

「光の正体に迫る」というテーマで、生活の中にあふれる様々な形態の電磁波について、具体例を上げながら概観する。まず光の性質について知るため、プリズムや回折格子により、光が波長ごとに分かれる、分光を体験した。目に見える光がどの範囲の波長であるか、目に見えない赤外線ではものの見え方が異なることを回折格子型分光器と赤外線カメラを使ってそれぞれ確認した。その後実際に、プリズムと同様の原理で発生する虹の人工的な再現や、電気回路を組んで発光ダイオードを点灯させ、そのスペクトルの分光を行なった。水銀ランプとのスペクトルの比較でなぜ異なるのか考え、量子論による簡単な解説を行なった。液体窒素で冷却することで発光波長が短波長側にシフトすることや、発光効率が増大することを確認した。

電気回路の作製風景。
電気回路の作製風景。

測定したスペクトルの考察と解説。
測定したスペクトルの考察と解説。

プリズムによる蛍光灯の分光。
プリズムによる蛍光灯の分光。


受講生の感想

  •  自分の見てている可視光の範囲がとても狭いとわかった。シュレディンガー方程式を解こう。
  •  プリズムを使って光が様々な色が混ざり合っているのを実際に眼で確かめられてよかった。
  •  光というと身近なものに感じていたが意外と詳しいことについて知らないことが分かった。また、LEDが冷やすと発光効率が上がることは不思議だと思った。
  •  様々な光のダイオードと水銀灯についてスペクトルを調べれた。プリズムを併せて確認できた。冷却しての実験も興味深い
  •  自分の見える可視光の範囲が赤方向に広くて嬉しかった。最後の、LEDを冷やすと光の波長が下がるというのが興味深かった。
  •  前々回上手くできなかった半田付けの技術が上がって良かった。また虹ビーズを用いた人工的な虹の作製では簡単に虹を見ることができ驚いた。三角柱のプリズムを用いたのは初めてだったのでHgの輝線をはっきりみることができて良かった。
  •  シュレディンガー方程式を学ばなければならないと感じた。量子論たのしい。(人工)虹がきれいだった。統計勉強しないと。T↓で短波長にshift.

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