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
実験22 みんなここに集まってくる
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25「氷でたき火」

晴れた日に、虫メガネで太陽の光を集めると、紙を燃やすことができる。大きな氷をレンズの形に削ったら、ガラスのレンズと同じように、火を起こすことができるだろうか。

晴れた日に、虫メガネで太陽の光を集めると、紙を燃やすことができる。大きな氷をレンズの形に削ったら、ガラスのレンズと同じように、火を起こすことができるだろうか。

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 「氷でたき火」

 今回は氷でレンズを作り、太陽光(たいようこう)を集めて火をつけようという大実験です。冷たい氷で熱い火を起こすことができるのでしょうか?

 レンズで太陽の光を集める実験は、みなさんもやったことがありますよね?レンズを大きくすればするほどたくさんの光を集めることができます。大実験の1回目は氷に細かなヒビがたくさん入り、だんだん透明(とうめい)ではなくなってしまいました。これではレンズの役目(やくめ)を果(は)たしてくれません。最後には氷が割(わ)れてしまいました。

 なぜ、ヒビが入ったのか、気になりますよね?ふだんから氷を使っている氷屋さんや氷の彫刻師(ちょうこくし)さんによると、太陽の光が当たるとヒビが入るのだそうです。なぜそうなるのでしょう? ちょっと難しいのですが、紹介しましょう。 氷は冷凍庫(れいとうこ)に入れておかないと、どんどんとけていきますが、その場合は外側からとけていきます。ですが、あのくらいの大きな氷の場合、太陽光があたると内側がとけてしまうことがあるのだそうです。

 氷は透明ですから、太陽の光は中を通っていきます。ですが、よく見ると氷にもちゃんと影(かげ)ができています。ということは、太陽光は全部が氷の中を通るわけではなく、反射(はんしゃ)したり、吸収(きゅうしゅう)されたりしていることになります。

 普通(ふつう)の物でしたら、光の反射や吸収は、その物の表面(ひょうめん)で起きるのですが、氷は透明なので、光は氷の中まで入っていきます。そして、中に入った光の一部は外側に出る前に吸収されることがあります。その光を吸収した部分はとけやすくなります。

 とけた部分が広がるときには、そこが凍(こお)った道筋(みちすじ)と逆のルートをたどってとけていきます。氷ができるときには、ちょうど霜柱(しもばしら)ができるときのように線状(せんじょう)にのびていきます。なので、内側からとけるときも線のようにとけていき、それがヒビのように見えるわけです。

 氷を太陽に当てるとヒビが入るなんて、番組スタッフも私もまったく知りませんでした。ですが、氷屋さんや氷の彫刻師さんはちゃんとご存じでした。さすがですね!

 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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