紫外線って、どんな光?

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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。

いつもの東児童館で、紫外線についてお友だちと遊んできたので、
そのご報告です。

これまで何度か、紫外線関連の実験をやってきましたが、
紫外線の実験と言っても、いろいろな切り口がありますね。
今回は、『紫外線ってどんな光?』というテーマで行いました。
みんなには、『紫外線は、目には見えないんだけど、高いエネルギーを持った光』だという事を知ってほしいなと思いました。
板書は、こんな感じなんだけど...
コピー ~ P1250571.JPGコピー ~ P1250557.JPG
ちょっと見えにくいですね。
まず、紫外線って聞いたことがある?という問いに、お友だちは、赤外線などという言葉も出してくれました。
みんながふつう見えている光は、可視光線といって、電磁波とよばれる光の中の、ほんの一部分です。
実は、このあたりって、お友だちには、本当に通じているのかな?とおもっていたりするのですが・・・
赤色の光の外側には赤外線があって、紫色の光の外側には、紫外線があります。
太陽の光にも、赤外線や紫外線が含まれています。

DSC_1532.JPG
右にいくほどエネルギーが高くなります。
日焼けは太陽に含まれている紫外線が原因で、肌にダメージをあたえられちゃいます。
でも、困ったことばかりではなく、みんなのまわりには、紫外線を利用しているものがあるよ。
という事で、こんなものを紹介しました。
ハガキのバーコード・
P1250531.JPG
下の画像のものは、紫外線が当たると、きれいに光ります。
P1250530.JPG
こちらは、パスポートやクレジットカード。缶の中には、今日もお手伝いに来てくださった神田さんからいただいた、アコヤガイが入っています。紫外線を当てると、赤く光ります。
茶色いキャップの瓶の中には、紫外線増白剤が入った洗剤です。
P1250532.JPG
普通の光で左の様なカードは、右のように文字が浮き上がります。
P1250537.JPGP1250539.JPG
アコヤガイやそのほかの様子は、下記に以前のアップがあるので、参考にしてくださいね。
みんなに考えてもらったのは、こちらのポスター。
同じポスターなんだけど、ふうせんの色が違いますね。
赤い風船が、右のポスターは、抜けています。ギロロも!
DSC_1531.JPG
どうしてかな?ってことで、こちらの説明。
P1250557.JPG
赤い色のもの(色素)は、赤い色以外の光を吸収して、赤く見えています。
という事は、赤以外の光【青や紫】近辺の【エネルギーの高い光】を吸収しているってこと。ってことは、ダメージが大きいので、退色して、白っぽくなるんだ。
紫外線は、色(色素など)を変化させやすい光なんだ。もっともっとエネルギーの高いガンマ線なんていう光は、物質そのものを変化させてしまうんだ。
という説明をしました。
そこで、紫外線が当たると色が変わる、紫外線吸収ビーズに、いろいろな光を当てて変化を見てみました。
P1250552.JPG
電球型LED・蛍光灯・電球・ネイル用のUVライト。
すべて、ライトのうえにプラスチックの容器に入れた紫外線吸収ビーズをおいて、10秒お友だちみんなで数えました。お友だちは、元気いっぱい!とっても楽しいひと時!
P1250553.JPGP1250554.JPG
P1250570.JPGP1250565.JPG
変化の様子は...
こちらは、蛍光灯。
画像の左の箱にも見えるように、蛍光灯は、紫外線を使って、光を出してます。
P1250529.JPG
あんがい色付きますね。
こちらは、電球。
少し色付いています。
P1250546.JPG
右と左では、少し違ったね。
実は、こんな違いがあるのです。
P1250548.JPG
左は、フィラメントが見えているそのままのタイプ。右は、曇りガラスのタイプ。
おそらく、そのままのほうが、紫外線も多く出て来るんでしょう。
こちらは、電球型のLED。
P1250520.JPG
うっすら色付いているのがわかりますか?
実は、KUBOさんは蛍光灯以外の、LEDや電球は、紫外線を出していないと思っていました。
でも、紫外線吸収ビーズが、上記のように、少し色付いたのですよね。
この紫外線吸収ビーズが、どのあたりの波長の光をとらえて色が変わっているか分かりませんが、LEDや電球も、紫外線近辺の光を出していても、おかしくはないのではと思ってきました。
こちらは、ネイル用のUVライト。
P1250526.JPG
明らかに、色づいていますね。
P1250527.JPG
このKUBOさんが持っている、ネイル用のUVライトの良いところは、よくあるスパイペンや紫外線ライトのように紫色の光をあまり出さないのですよね。
P1250559.JPG
だから、他のライトと一緒に使いやすいのです。
それと、今回のこの実験は、
光源から紫外線ビーズまでの距離は、それぞれのライトで微妙に違います。
また、それぞれのライトの光の強さも、違います。だから、きちんとした比較実験ではないという事は、書いておきますね。
でも、蛍光灯が、紫外線を使って光を出しているんだという説明に、使えるんじゃないかな?と思っています。
ってことで、お友だちの工作は、こんなものを用意しました。
ほとんど、白っぽい!
P1250540.JPG
こんなものを作ります。
P1250542.JPG
色付いているのは、紫外線吸収ビーズと忍者ペンです。
DSC_1533.JPG
P1250563.JPG
本当は、忍者ペンで、お絵かきさせてあげたかったんだけど、あんまり量がなくってぬりぬるするだけになっちゃいました、ごめんね。
そして、どうして、紫外線ビーズや忍者ペンは、最初は、白っぽい色なのに、紫外線が当たると、色づくのかってことですが...
光のジュースの実験の展示物を使って、説明しました。
P1250574.JPG
上記の画像は、赤緑青のライトを下から当てておうちの窓の色を観察できます。
赤緑青の光全てが当たっているときは、白っぽく感じます。
でも、例えば、緑色の光をなくすと、マゼンタ(ピンク色)に見えます。
で、ビーズなどが色づく説明ですが、
白く見えているビーズに、紫外線が当たると、例えば、緑色の光を出すものがダメージを受けて、赤と青の光しか出せなくなります。そうすると、マゼンタっぽい色に変化します。って説明です。
おうちがポストになっていますが、下記の動画のような感じです。


一応、当日の説明は、これで終わり。
紫外線の実験の切り口は、いろいろあると書きましたが、実験隊でも、これまで、いろいろなアプローチで、紫外線関連の実験をしてきました。
紫外線があたって、色が変わることでは、
・今回のように、紫外線によって、色が変わるもの
・紫外線があたって、蛍光を出して、明るくなるもの
蛍光・蓄光・りん光など、微妙な違いもありますね。
そのあたりをごっちゃにして、色が変わった!という事で進めていくのは、少し違うのではないかな?と思い、今回は、紫外線を当てると、色が変わるものを工作には、使いました。
この辺りをしっかり理解したうえで、伝えることができるといいなと思います。

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