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9月7日の内容はこちら

実習指導

有川 敬(光物性研究室 助教)

チューター

大西 義人(博士課程 3回生)
兵頭 克也(修士課程 2回生)

ボランティア

なし

実施場所

理学研究科5号館 121号室 

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。虹ビーズとよばれる雨粒の役割を果たすガラス粒を用いた虹の観測を行い、虹の原理について解説する。手回し分光器を用いて、人間の目に見える波長域の測定を行う。Webカメラによりリモコンからの赤外線を観測し、電磁波は目に見える光だけではないことを学ぶ。赤外線カメラを用いて、シリコンなどの人間の目には非透過な物質でも、近赤外光であれば透過することを体感する。偏光板を用いてディスプレイからの光や蛍光灯の光など身近にある光の偏光を観測する。

赤外線カメラを用いた実験風景。
赤外線カメラを用いた実験風景。

分光器の原理の説明。
分光器の原理の説明。


シリコンが赤外域で透過することを体験。
シリコンが赤外域で透過することを体験。


受講生の感想

  • 今日の講義内容は「光とはなにか」でした。プリズムによる実験や可視光の波長の範囲の測定、偏光板による光の波長の向きを知る実験など、実際に体験する内容が多く、飽きませんでした。特に印象的だったのは虹の原理の説明で、虹ができるのは光を反射する水滴が特定の範囲の場合のみだということです。これを利用して、虹ができる大きさにしたガラスの粒を紙に貼り付け、光を当てると確かに虹が見えました。知らないことを多く知れて楽しく実験に取り組むことが出来ました。
  • 高校ではすることのできない実験や、教えてもらうことのできない内容など、貴重な体験をさせて頂きました。学校で習った事の延長の内容や実験だったので、学校で学んだことがより深いものになったと思う。また、同じメンバーの人達も楽しい人達ばかりで刺激的だった。このような貴重な体験のできる機会を用意してくださった京都大学理学部の方々には深く感謝しています。
  • 光の性質についていろいろと学んだ。普段目に見えている”光”というものが光のほんの一部分だけだということが実験を通してよくわかった。特殊な装置や材料が実際に使えて面白かった。日常生活の何気ない疑問からかなりマニアックなことまで丁寧に教えていただいて、非常に興味深かった。授業といったかたい雰囲気ではなく、それぞれが自由に意見を言える環境で楽しく出来た。
  • 「光」というと身近にわかっているつもりになっていたが、実は非常に奥の深いものだった。まず、普段見ている光は、光のごくごく一部にすぎず、分光の実験を通して、可視範囲の狭さに驚いた。光は波長によって決まってくるというのも、実際に丁寧な説明と実験を通して学ぶことで、あまり想像を付けられない概念だが理解できた。虹ビーズを用いて人工的に虹を作り出す実験は今回の中で最もわくわくした。単純そうな作業に見えて実はものすごく繊細。2つの虹を見ようと思うとかなりの手間と労力を要すると考えられる。第1回を通して学んだことは、表面上見えていることは真実(全体)の一部にしかすぎないということである。第2回、3回と回を重ねていくにおいて、疑う精神や見たままだけにとらわれないということを重きに置いていきたい。本日はありがとうございました。
  • 赤外線を日常で使うことはあっても、中々存在を実感するというか、’見る’ということはない中で、パソコンのWebカメラとリモコンを使って、案外簡単に見ることができ、興味深かったです。家でやってみます。光が進んでいる様子の映像がありましたが、同一円心状に広がっている様を見ることができ、’光は波動性をもつ’ということを少しは実感できたかなと思います。一つ疑問に思ったのは分光器をPCにつなげてグラフを映していたとき、700nm(?)あたりのところで上がっていたグラフが下がり、800nmあたりでまた上がっていたのはなぜなのか気になりました。そのような種類の光ということなのでしょうか?また色々と質問していきたいなと思いました。
  • とても密度の濃い二時間でした。光に関する様々な性質を知ることのできる多くの実験道具を体験させて頂けて、とても勉強になりました。自分の光の波長の可視範囲を測ってみるなど、普段では中々できない体験をすることができ、とても良かったです。実際の物理の実験室に入ることすら、初めての体験だったと思います。興味をそそるものが数多くおいてあったので、とても楽しめました。光の性質をここまで詳しく学んだことはありませんでした(とはいえ、まだ序の口なのかもしれませんが)。また光(電磁波)についてより勉強してみようと思いました。担当の先生、チューターさん、周りの方々も、フレンドリーな方が多く、とても楽しめました。
  • 今日は初めての体験学習の日だったので非常に緊張していましたが、実際に講義がはじまると次々と興味深いことがでてきて、すごく楽しかったです。特に、可視光線の範囲を分光の機材を用いてみんなで実際に見て測ったあと、別の機械を使って、その範囲外にも光の波が存在することを体感できて、面白かったです。他にも半導体のシリコンが可視光線を通さないが赤外線は通すということをリモコンとパソコンのカメラを使って実際に見たり、赤外線カメラを使ってシリコンが赤外線を通しながらも一部反射するということを知ったりして、身の回りにある物質の目には見えない性質により興味を持つことが出来ました。また虹ビーズというものを見て、雨が降った後にいつも虹ができるとは限らないのはなぜだろうとずっと思っていたので、雨の粒の大きさの条件が揃わないとできないと知り、すごいと感じました。まだこのELCASは始まったばかりですが、これから半年間、このような経験ができると思うとすごく楽しみです。
  • 初めてのELCASということで、最初は不安だらけでしたが、生徒も先生方も良い人ばかりでとても充実した時間をすごすことができました。最初の講演会は、先生がいらっしゃらないというアクシデントがありましたが、非常に興味深いものでした。マクスウェル方程式を夏休みに勉強しようと思っていましたが、結局時間がなくてできなかったので、また今度勉强しようという気持ちになりました。後半の各分野に分かれての体験学習では「光」について学びました。このような良い機器を使って実験ができ、また美しい実験結果が得られて非常に嬉しいです。再来週の体験学習が今からとても楽しみになってきました。このELCASでできた人とのつながりを活かしきれるようにしたいです。そして大学での学習につなげていきたいです。またできる限り多く参加したいです・・・。

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