京都大学ELCAS(エルキャス)

平成27年度以前のレポート

物理工学

物理工学の2016年1月23日の内容はこちら



実習指導

土田 秀次  (量子ビーム科学 准教授)
間嶋 拓也 (量子ビーム科学 助教)

チューター

吉田 慎太郎 (量子ビーム科学)
南川 英輝  (量子ビーム科学)
野村 真史  (量子ビーム科学)
松原 正弥  (量子ビーム科学)
村瀬 龍   (量子ビーム科学)

ボランティア

なし

実施場所

宇治キャンパス 放射実験室   

実習内容

「可視化の物理学」と題して5つの実習を行い,光の性質について理解を深めた.
 光の分光では,回折格子を用いて太陽や蛍光灯の光を分光し,スペクトルを観察した.太陽光には大気分子が吸収した暗線があることを確認した.
 光の混合では,赤・緑・青(RGB)のLEDの組み合わせで様々な色が作り出せる事を体験した.また,液晶ディスプレイを顕微鏡で拡大して,RGBの3色から構成されていることを確認した.
 レーザーを用いた実習では,光が干渉する性質を利用して,波長を計算により求めた.
 炎色反応の実習では,原子が発光する原理を電子が遷移するモデルにより理解し,Naの炎色反応を観察した.その炎にNaランプの光を当てることで光の吸収が起き,黒色の炎になることを観察した.
 加速器を用いた実習では,イオンビームを物質に当てた際に放出されるX線を半導体検出器で分光し,物質に含まれる元素の種類を同定した.本実習では硬貨に含まれる元素同定を行った.

分光器を用いた太陽光のスペクトル観察
分光器を用いた太陽光のスペクトル観察

液晶ディスプレイを顕微鏡で観察
液晶ディスプレイを顕微鏡で観察

レーザー光の波長測定
レーザー光の波長測定

ナトリウムの炎色反応観察
ナトリウムの炎色反応観察

加速器ビームラインの見学
加速器ビームラインの見学

マイクロビーム加速器本体の見学
マイクロビーム加速器本体の見学


受講生の感想

  •  光の波長で色が変わって見えることに感動した.光を検出することで10円玉を構成している元素や,恒星の大気の元素などを判別できるとを聞いて応用の効くいい分野だなと思った.4kは意味があるのか怪しいのではないかと思った.
  •  たくさん実験をして,色に関する知識が深まりました.目が色を認識する理由がわかってすごく納得しました.
  •  身の回りでもあたりまえに物が見えるという現象は,実はとても奥が深く,電子のオービタルまでもが関わっていると知って驚いた.また,ディスプレイが光の3原色の組み合わせで映像を表示しているとは知っていたが,実際に顕微鏡で見ることができたことに喜びを感じた.
  •  まだ学校の物理では光は習っていないけれど,目で見て三角関数等を使いながら光を見ることができて面白く感じました.私たちが見ている光は本の一部だけど,見ることのできない光を使えるようになると本当に色々なことができるんだと気付きました.
  •  今回の講義では,光について詳しく学ぶことができました.前から知っていたことはちょっとありましたが,太陽にある暗線がなぜあるのかという事や,犬に見える光の色は2色だけという事が知れてよかったです.
  •  励起した電子が元に戻るときに特定の波長の光を出すことは知っていたが,逆にその光を吸収して励起することを初めて知った.それによって,太陽光のスペクトルに黒い線があることに驚いた.また,実際に光の実験を通して,経験する事ができたので,より深く理解できたと思う.
  •  以前,10月の宇治キャンパス公開のとき,この部屋で色々とお話を聞かせてもらった.奥にある加速器が大きくて驚いた.47年ほど前の装置が今でも現役で働いているのはすごい.造りが良かったのかもしれない.

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