平成25年度  第11回竜之口サイエンスラボ
光の秘密  〜いろんな光を見てみよう〜
平成25年12月25日  於 竜之口小学校

指導  佐藤

実験の流れ 高学年

1) スペクトロメーターの作成
   ● 用意されたティシュペーパーの箱に回折格子のレプリカ(のぞき窓)と入射スリットを取り付けるだけで完成させる。
※  虹を例に光が屈折すること、スペクトル(色)に分かれることの説明
2) 光のスペクトルの比較(白熱電球、蛍光灯、LED電球)
   ● スペクトルを色鉛筆でスケッチする。
3) 炎色スペクトルの観察(ナトリウム塩(NaCl) 、カリウム塩(KCl)、硫酸銅(CuSO)、ストロンチューム塩(SrCl2))
   ●アルミ製の蒸発皿を木製台に載せ、皿にそれぞれの塩をいれ、燃料(メチルアルコール)を少し(スポイド半分位)入れた後、着火する。
   ◎ 燃料メタノールの管理と火付け役はサポーターがする。
4) 光のスペクトルと色覚について議論する。

教室に始まり 教室風景

虹のでき方 空気と水の境界での光の屈折
プリズムによる光の分解 虹の出来方
スペクトロメーターの作成 違った光源の観察
 虹を例に光がいろんな色に分かれることを勉強する。
 プリズムを用いた分光器と同じ働きをする、自作の回折格子のレプリカを用いたスペクトロメーターを用いて、いろいろな光源を観察した。白熱電球は連続した光のスペクトル、蛍光灯は連続した光のスペクトルの中に強く光る数本の線(=水銀の輝線スペクトル)、LED電球では赤、緑、青の領域を中心に広いスペクトル幅を持った光が観測された。
 つぎに、原子はその物質特有の光を出すことを見るために、金属の塩の炎色を調べた。アルミの容器に薬品を入れ、スポイドで少量の燃料メタノールを入れて着火すると下の例に示すような炎が観測できた。この炎をスペクトロメーターで観察すると広がらない線となっていた。

ナトリューム塩の炎 ストロンチューム塩の炎 硫酸銅の炎

実験の流れ 低学年

1)  スペクトロメーターの作成
  a)  テイッシュペーパーの空き箱の面積の一番小さい2つの面に、三角定規を使って、切り取り線を描く。
  b)  切り取り線に沿って鋏で切り抜く。
     (切り取りは児童にとっては困難な作業なので、サポーターが支援する。)
  c)  [入射スリット(上窓)」と「のぞき窓(下窓:回折格子レプリカ)」を貼り付ける。
2)  光源からの光スペクトルの比較(白熱電球、蛍光灯、LED電球)
  a)  スペクトルを色鉛筆でスケッチする。
  b)  色紙を太陽光スペクトルの順番に台紙に貼り付け、色の名前について話をする。
はじまり スペクトロメーター作り
スペクトロスコープの観測の仕方 いろんな光源からの光の観測
色紙でスペクトルの順序再現 おしまいの挨拶
 低学年のクラスは回折格子レプリカを用いたスペクトロスコープを作成し、同じ色に見える光でもちょっと様子が違うことを、スケッチを描いて確認する。つぎに、スペクトルの順番に色紙を台紙に張って色の並びを話し合った。    それは、赤、橙、黄、緑、青、藍、紫 の順でした。