京都大学ELCAS(エルキャス)

平成27年度以前のレポート

物理

物理の2013年10月5日の内容はこちら

実習指導

吉川 豊(量子光学研究室 助教)

チューター

小沢 秀樹(修士課程 1回生)

ボランティア

なし

実施場所

理学研究科5号館 115号室 

実習内容

量子光学について簡単な講義を行った後に、光の性質を利用した簡易実験を行った。2枚の偏光板を直交するように重ねて、光が透過しなくなることを確認した。2枚の偏光板の間にもう1枚偏光板を加えることで偏光の向きが回り、光が透過するようになることを確認した。レーザーを回折格子や定規に当てて、強めあいのピークの距離を測ることで光の波長を見積もった。また波長がわかっているレーザーをCDやDVDに当ててピーク距離を測ることでトラック間隔を見積もった。

偏光板を3枚用いて光の透過率が変化するのを確認
偏光板を3枚用いて光の透過率が変化するのを確認

実験に関する注意事項の説明
実験に関する注意事項の説明


定規にレーザーを当てて、波長を測定
定規にレーザーを当てて、波長を測定

回折格子にレーザーを当てて、波長を測定
回折格子にレーザーを当てて、波長を測定


CD, DVDにレーザーを当てて、格子間隔を測定
回折格子にレーザーを当てて、波長を測定


受講生の感想

  • 今回は分光学の基礎を学んだ。物理学でいう「場」(電場、磁場、重力場etc)というものが、「空間」だと知り、衝撃的だった。講義では、数学的な説明をいただいて分かりやすかった。光の波長を長さの測定に使うなんて想像もできなかった。新しいことを知ることができて楽しい講義です。偏光板を無限枚重ねたら…、という仮定の条件で起こる「量子ゼノ効果」がとても興味深く感動した。次回ではもう一歩踏み込んだ内容のことを習いたいと思っています。
  • 手を動かして、頭を使って、みんなで考えつくす。すごくやりがいがあり、楽しかった。講義も嫌いではないがやはりこっちの方が良い。今回、テーマが「光」と聞いて最初は正直な感想残念だった。前回も光がテーマ且つ光に興味がなかったからだ。しかし、何度も述べるように自ら何かをすることで、様々な考え方やアイデアが思いつき、光というものにものすごく関心を抱くようになった。数値の誤差が今回の最大の課題であったが、これは「数値を扱う」ことにしか焦点をおかなかったことに問題がある。「比で扱う」ことでズレの生じるリスクは大幅に軽減できる。次回は今回の経験を活かして更なる飛躍につなげたい。
  • 今回、偏光という分かっているようで分かっていなかったことを丁寧に教えていただいてすっきりしました。量子ゼノ効果など、現象や結果をしっていても、どういった過程があるか分からないものも教えていただけてよかったです。実験をやらせていただいたのですが、中々上手くやることができませんでした。それでもあーこうやればいいんだ!みたいなことを体感でき、非常にありがたかったです。
  • 今回は前までとはちがう研究室で、同じ”光”を扱いながら違ったことをすることができて楽しかったです。特に、レーザーと回折格子やCDを使って、レーザーの波長を求めたり、CDの回折の周期を求めたりする実験をしたのが印象的で、レーザーを垂直にあてたり、長さ正確に保ったりするのを工夫しながら計算する値を出していったのが楽しかったです。また、電磁波についてや偏光について、今まであまりよく知らなかったので、今日くわしく知ることができてよかったです。また、偏光板の話から知った”量子ゼノ効果”について、より詳しく知りたいなと思いました。次回、分光器をつくると聞いたのですごく楽しみです。ありがとうございました。
  • 今回はこれまでのELCASの体験学習の中でも特に面白いものでした。前半の講義で量子ゼノ効果というものをしったとき、感動に打ち震えました。やはり物理学というものは面白い。また後半の実験でも、公式を駆使して、計算していくのは至福の時間でありました。友達と協力して、一つの解を求めていく。こんなに楽しいことは他にありません。次の回も非常に楽しみです。
  • レーザーと光の回折の実験を行った。回折格子を使えば光の波長を測定できるということを実験で確かめた。誤差がどうしても大きくなってしまったが、論理的に光の波長の測定を行えることを知れてよかった。また定規の目盛を回折格子の代わりに使えることなど、予想していないことを毎回教えてもらえることはやっぱり面白いです。
  • 今回は、分光学を学んだ。実際にスリットにレーザーを通してレーザーの波長を求めてみた。どうすれば精度があがるのかグループに分かれて試行錯誤した。結果は誤差が少し出たが、興味深い結果だった。このような貴重な機会を用意して下さったELCASには深く感謝している。

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