偏光板:実験教室の流れ編2012・04.29偏光板のご報告

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こんにちは、みなさん。    おもしろ!ふしぎ?実験隊です。

先日行いました、偏光板の実験教室のご報告です。

実験の流れを中心にご紹介しますね。(そのため、以前の画像も使っています。)

まず、こんなカード(黒いところが偏光板)を並べて、どれか一つを90度傾けます。

DSC_0006-1.JPG

見た目は、変わりませんが、これを偏光板を使ってみると、変えたものは、暗くなります。

1222.JPG

実験教室では、ケロロなどいろんなお面の目に偏光板をセットしておくので、
お面をかぶった人は、どれが変わったのかわかるのです。

hennkoubannennji.JPG

偏光板についてのざっとした説明を行い、一人1枚ずつ偏光板を渡し、窓や
机の反射光を観察します。

この時、全員の偏光板の吸収方向は同じにしておきます。すると、窓の反射光を
消した時、机の反射光を消した時、全員で、向きが違うということが、共有できます。

DSC_0024.JPG

上記は、黒い工作用紙(テカリがある)の上に、緩衝材を置いたもの。
黒い工作用紙には、白い緩衝剤の影(反射光)が映りこんでいます。

最初の画像にある、「光はいろいろな方向に振動している』という説明図を思い出し、
机・窓からの反射光(一定の振動面を持った偏光になっていることが多い)が、
消える説明を行います。

この辺までは、偏光板で、暗くなったりするということが印象付けられています。

ブラックヲールの演示を行い、その個人での工作を行い、プラさじで壁を
つんつんしてもらいます。

DSC_0341.JPG

232.jpg

このあたりから、「虹が見える!」という展開に。

いろいろなものを前で演示しながら紹介していきます。

演示用の蛍光灯です。普通にお勉強机にあるもの。前に、障子紙を張ると
見やすいです。
水槽用の蛍光灯もいいかな?と思っていますが、可動式ですし、机にくっつければ
いいので、楽です。

DSC_0040.JPG

小学校の授業で使った空気砲のプラスチック。作り方や素材の違いで虹の出方が
違います。

冷蔵庫の引き出しなど、こうやって、分別したりすることもあるようです。

DSC_0045.JPG

cdケース。手で見えにくいですが、ゲートという小さな穴から、虹色が出ています。
射出成形における、ひずみにつてい説明します。ぷっちんプリンの容器もいいですね。

DSC_0047.JPG

ゼリーの容器です。射出成形と違うこと、材料が違うことなどを説明します。

他には、スーパーボール・軟質塩ビで、光弾性について、説明し、モデルを作り、
光弾性試験を行っていることなどを説明します。

P1100130.JPG

セロハンテープ重ね貼。上から、1枚張り2枚張り・・

DSC_0049.JPG

これまでの虹色が出ることと、原理は違うことをさらっと言って、、水あめの紹介。
これは、縦横の長さが違うガラス瓶に入れています。向きを変えると、いろいろな
バリエーションが見られます。このあたりは、説明するというより、興味を持って
もらえたらという演示です。

DSC_0053.JPG

P1100144.JPG  P1100147-2.JPG

P1100148-2.JPG  P1100155-2.JPG

DSC_0357.JPG

雲母の薄片。このほか本物(いただきもの)の、プレパラートなどを見せます。

このあたりは、産総研さんのサイトが詳しいです。見学をお勧めします。

http://staff.aist.go.jp/takumi-sato/mainpage.htm

個人で装置を作って、観察です。

P1100190 - コピー.JPG

CDケースを逆に開いて、机に接する面には、ティシュをのせています。

DSC_0058.JPG

ビー玉と水晶を見ているようです。

DSC_0348.JPG

水晶です。クリックすると大きくなります。ちょっと見ずらいので・・・

図10.JPG

左が水晶右がビー玉です。この水晶は、一つ、80円で購入できます。
(送料含めず)演示では、3cm位の水晶を使って、前で全体に見せるのですが、
『水晶の目』というものを見るには、1cm(上記)のものが、はっきりクリアに見えます。

DSC_0059.JPG

手で動かすと動きにくいので、実際には、スポンジのようなものを用意していたの
ですが・・・まあ、観察できていたようですね。=^_^=

水晶・ビー玉は、転がって見にくいので、長方形の工作用紙を画像のように、
ズボンのようにして、開いて、セットしておくと、楽です。

DSC_0351.JPG

このほか、右にある小さな容器に入れた食塩水・オリゴ糖やポリ袋・お菓子の袋
・プリンカップ・自分が持ってきたペットボトルなど観察します。左のお子さんは、
食塩水を見ています。これは、筒状のガラス容器です。本当は、四角柱の方が
いいのですが、そういった形のお手軽容器はないですね。これ(食塩水・オリゴ糖)
は、お持ち帰りでないので、もう、5年くらい使っています。30セット位用意しておく
といいです。まあ、おうちでやってみてねでも十分。以前は、何も言わず渡して、
何かな?と考えてもらっていました。(ちょっとむつかしかったけど)

DSC_0371.JPG

雲母をはいで、シートに貼って、観察も。シートは、セロハンテープだと色づくので
、ブッカーまたは専用のシートがいいです。

最後は、工作で、装置で使た偏光板と手持ちの偏光板の間に、セロハンテープを
べたべた張ったものを入れて、押しピンでとめ、出来上がり。

P1060227.JPG

上記はちょっと違うバージョン。

時間があれば、このくらいのことはできます。これは、これまで、偏光板の切れ
端がいっぱ~い残っていたので、それをパンチで切り出したもの。なぜこんなこと
をしたかというと、セロハンテープを星形にして、工作したいという子がよくいた
ためです。べたべた張って、ランダムな虹色を楽しむのではなく、虹色の形を
作りたい子がいるのです。

それと、この工作だと、回転するに従い色の変化がわかります。ということは、
クロスにしない状態で、どういう風に、光が吸収されているかを考えたときに、
不思議だ(いわゆるすだれの簡単なモデルでは説明しきれていないこと)が、
わかる子がいればいいなと思ったからです。下記の偏光板の原理などをご覧ください。

DSC_0343.JPG

偏光板を使った、3D装置を展示しておきました。少しの偏光板で簡単に、自作できます。

こんなバージョンもあります。

RIMG0191[1].JPG

ただ、3Dの原理を説明した方がいいので、それは、『飛び出せ!3Dを科学する』
を終わった子どもたちとやった方がいいですね。

http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2010/05/3d.html

http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2010/11/3d-2.html

このほか、お持ち帰り資料には、青空の偏光についてなどご紹介しておきました。

簡易型はこんな感じ。

http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2012/05/post-152.html

ちゃんとした36分割はこんな感じです。

 http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2012/05/36.html

ちょっと長くなりましたね。(^○^)

今回は、実験教室の流れを中心にアップしてみました。偏光板の実験教室は、
ただ、万華鏡を作って、きれいだな。というだけのものが多く、もったいないと思っ
ています。出てきた観察装置は、偏光万華鏡用の、3×3cmの偏光板2枚あれば、
十分です。ぜひ、やってみてください。

こちらに装置の成り立ちなど。

http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2012/05/post-148.html

偏光板の原理などは、こちらに少し書いています。

http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2010/01/post-50.html

6月末までには、もう少し書き足したいと思っています。

最後になりましたが、今回の写真の多くは、実験教室にご参加の、保護者の方が
撮ってくださいました。ありがとうございました。

写真というものには、その撮る人の気持ちが入るものですよね。今回ご紹介した
以上の、多くの興味深い画像を撮っていただいていました。きっと、この方も
、『理科の芽隊』として、十分活動してくださったと思います。後日こんな、画像を
送ってくださいました。

DSC_0337.JPG

クリックすると大きくなります。題して『偏光板で獲物を見つけよう』
===平磯で偏光板を使って海の中を見ました。
よーーーーく、見えてビックリ。
これがあると、私海女さんにだってなれる気がしました(笑)===

理科の芽隊については、こちらから。

http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2012/04/post-144.html

実は、この実験教室の流れは、6月末発売予定の雑誌に自由研究として、
掲載しております。

 ★★★次回の理科の芽隊の活動は、5月14日(月)15時からつくば市立
東児童館で、日食の観察についてです。★★★こちらもどうぞ。

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