大科学実験

やってみなくちゃわからない!ホソノ

これまでの大科学実験

これまでの大科学実験
実験01 音の速さを見てみよう
実験02 空飛ぶクジラ
実験03 コップは力持ち
実験04 太陽で料理しよう
実験05 高速で止まるボール!?
実験06 リンゴは動きたくない!?
実験07 人力発電メリーゴーラウンド
実験08 声でコップが割れる?
実験09 大追跡!巨大影の7時間
実験10 象の重さは?
実験11 卵の上に立つラクダ
実験12 高速スピンの謎
実験13 暗闇に光を!
実験14 忍者になろう
実験15 本は力持ち
実験16 時速100kmの振り子
実験17 静電気でお絵かき
実験18 ボールは戻ってくる?
実験19 さわらずに球を動かせ
実験20 かなりしょっぱいウェディング
実験21 救出!てこ大作戦
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実験23 水深10000m!?
実験24 手作り電池カー
実験25 氷でたき火
実験26 水のナイフ

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実験13「暗闇に光を!」

建物の屋上で受けた光を、入り組んだ建物の中を通して、遠いところに置いた箱の中にあてることができるだろうか?光の直進と反射の原理を利用して、ある建物の屋上から隣の建物に置いた箱の中まで、光を届ける。

建物の屋上で受けた光を、入り組んだ建物を通して、遠い所に置いた箱の中にあてることができるだろうか?光の直進と反射の原理を利用し、ある建物の屋上から隣の建物に置いた箱の中まで光を届ける。

期間限定配信 ※内容は放送番組と一部異なる場合がございます。

コラム今回の実験 「暗闇に光を!」

 今回のタイトルは「暗闇(くらやみ)に光を!」(「絶望(ぜつぼう)の中に希望(きぼう)を」といった意味にも聞こえますが… ちがいますよ)。大科学実験では文字通り光を暗闇にとどけます。使うのはレーザー光(こう)と鏡(かがみ)です。

 鏡は表面(ひょうめん)がツルツルですが、これがとても大事な点です。レーザーと鏡の実験では、鏡に当たった一筋(ひとすじ)の光が、はね返ってべつの筋(すじ)となって出ていきますが、表面に凸凹(おうとつ=デコボコ)があるといろんな方向に出て行ってしまいます。ゴール間近(まぢか)の旧館(きゅうかん)の階段(かいだん)で、光が広がっていることがわかりました。これは、鏡とはいえ細かな凸凹があるせいです。

 光は、物にぶつかったときに、いつも必ず反射するわけではありません。通りぬけたり、吸収(きゅうしゅう)されることもあります。どうなるかはぶつかった物の性質(せいしつ)で決まります。ガラスのように透明(とうめい)な物だと通りぬけ、黒っぽい物では吸収されます。ですが、全部ではありません。

もしも、物にぶつかった光が全部、通り抜けたり、吸収されたりしたら、私たちの目には見えません。一部は反射しているから、そこにガラスや黒い物があることがわかります。ちょっとややこしいですが、厳密(げんみつ)に言うと、透明だから光が通りぬけていくのではなく、光が通りぬけてしまうから、私たちには透明に(何もないように)見えるのです。

 はく製(せい)のならぶ部屋では緑色の光がはっきり見えました。ですが、“何かが見える”とはその“何か”に当たった光が反射(はんしゃ)して私たちの目のところにとどいているからです。外で光を見うしなったときに、男性の背中や紙に反射させていましたね。暗い部屋の中でも光が何かに当たって反射しなければ、私たちには見えません。

では、あの光の筋はなぜ見えたのでしょう? 空気があるから? おしいですね。答えは空気の中のちりです。撮影(さつえい)では光の筋がよくわかるように、けむりを使っている場面もあります。けむりの小さな粒(つぶ)が光を反射しているので、光が筋として見えるのです。画面をよーく見ると、光の中をちりやけむりが動いているのがわかりますよ。

 さて、鏡と光に関して、面白い話を見つけました。イタリア北部にヴィガネッラという小さな村があります。周囲(しゅうい)をぐるりと高い山が囲(かこ)んでいるので、夏はいいのですが、冬は日がささないそうです(なぜ夏と冬で違うのか、わからない方は「実験09 大追跡!巨大影の7時間」のページを見てください)。

 でも、冬こそお日様の光をあびたいですよね。そこで、山の上に大きな鏡を設置(せっち)して、太陽光を反射させて届けているそうです。大科学実験も顔負けのスケールですね!

 下記のサイトに制作ウラ話をのせています。こちらもぜひどうぞ!

詫摩雅子/日経サイエンス編集部
日経サイエンスブログ (カテゴリーから「大科学実験」をお選び下さい。)

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