★特に偏光板

この記事は『季刊理科の探検 RikaTan別冊8月号~丸ごと自由研究特集号~
偏光板:万華鏡だけではもったいない 3cm×3cmで広がる世界』の記事を
Web上で補った記事です。

不備な点、お分かりになりにくい点などありましたら、
どうぞコメントをお願いいたします。
どなたが、ご利用なさっても、かまいません。
しかし、下記の資料中には、KUBOが、了解を得て、
掲載させていただいている情報や写真もあります。

利用なさる際には、コメントにて、ご一報ください。

記事は、こちらで、公開しております。

RikaTan2012自由研究偏光板.pdf

また、記事では、ご紹介しきれなかったことも載せています。

ざっと眺めるには、こちらをどうぞ

http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2012/05/20120429-1.html

また、雑多に入れておりますが、右の『偏光』のカテゴリをご覧になるのが一番いいと思います。

■偏光板って?

偏光板の購入先

・(株)ナリカ
http://www.rika.com/product/prod_detail1.php?catalog_no=D20-1885

他にも、大きさによって、カタログNo:D20-××××シリーズがあります。

・ケニス(株)
http://www.kenis.co.jp/experiment/physics/004.html

・大手ホームセンター

・(株)東急ハンズ
http://hands.net/goods/135591

■偏光を探そう!

●窓ガラスや机にうつる反射光

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。●3Dメガネ

家電量販店には、いろいろな3Dの装置があります。
そのうちで、偏光板を使ったメガネもあります。くるりんと回転させながら
観察するとおもしろいです。

使われている偏光板やフィルムの関係で、いろいろな見え方があるようですね。

●青空

本誌では、偏光板2枚を使った『お手軽ミツバチ偏光板』をご紹介しています。
こちらには、動画をご紹介してみました。

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

下記は、さらに発展させた、『ミツバチ偏光板36分割』です。お時間があれば、
ぜひ、作ってみて、観察してみてください。

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

本誌ではご紹介しておりませんでしたが、偏光板を使うと、虹を消すことができます。
大空に現れる虹は、雨粒のスクリーンに映し出されているのですね。

上記は、シャワーで作った人工虹(普通の虹)を観察したのです。
下記では、たまたま発生した環水平アーク(氷晶でできる虹)、
それもとても大きかったものを観察しています。
このころは、イマイチミツバチ偏光板36分割を上手に使えてなかった
ので、きれいに撮れていませんが、ご覧下さい。

http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2012/05/526-1.html

普通の虹(雨粒による)と環水平アークの虹(氷晶による)では、偏光板での
虹の消え方にも違いがあるようですね。
また、虹を撮る際に美しくとるために偏光レンズを使うこともあるそうです。

おまけで、虹のいろいろを下記でご紹介しているので、のぞいてみてください。

http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2012/05/526.html

■装置を使って実験!

透明なフィルムを観察しています。

●セロハンテープ

セロハンテープが色づいて見える理由は、下記に紹介しています。
合わせて、偏光板についても触れています。

下記PDFで、赤・紫の波長が間違っていました。
ご指摘をいただき、気づきましたので、修正しております。ご指摘くありがとうございました。
また、これとは別に、以前から気になっていたので、『セロハンテープには、旋光性もあるようだ』という事も追記いたしました。
偏光板で色づく理由.pdf

上記PDF中にもありますが、下記では、偏光板について、解説してあります。

先に眺めていただいた方がいいかもしれません。

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

●水晶

水晶の目(エアリースパイラル)

図10.JPG


P1130731-1.JPG

については、下記のサイトの解説がいいと
思います。

===

慶応義塾大学 自然科学研究教育センター
大場 茂 所長 が公開されえている化学実験『キラリティ(左と右の区別) (b)』
のサイト

http://www.sci.keio.ac.jp/eduproject/practice/chemistry/detail.php?eid=00010

は、旋光度の測定や水晶の観察などについて、詳しく載っています。
論文(右水晶と左水晶の区別)もダウンロードすることができます。

===

●水あめ

図15はすべて同じ水あめ入りのガラス瓶を見たものです。
ガラス瓶は、図5の右のもので、正面・横から見ると厚みに違いがあります。
図15 左2つは、正面から見たもので、それぞれ偏光板をクロスにしたり、
そうではないようにしたりしています。

図15 右2つは、横から見たもので、それぞれ偏光板をクロスにしたり、
そうではないようにしたりしています。

正面と横では、水あめの厚みが違い、
図8のセロハンテープの厚み同様、水あめの中を進む光の道のりに違いが
できるので、色が違って見えます。

同じ厚みでも、偏光板を90度回転させると、セロハンテープの説明同様
補色が見えてきます。

【まとめ】
これまでの観察は、下記のサイトの中に紹介があります。

http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2012/05/20120429-1.html

本誌と合わせて、ご覧下さい。

【発展】

★液晶で、偏光板が斜めにつけられている理由

偏光板をテレビ(液晶画面)にくっけて、くるりんと回転させてみてください。
モアレってご存知ですか?縞々が目立つ向きがありませんか?斜めに置くと
目立ちませんね。
こういったことで、偏光板を斜めに置いた方が、画面の状態がいいので、
斜めに使うということもあるようです。
ほかにも理由はあるようですし、いろいろ工夫をして、斜めに使っていない
液晶画面もあります。

★偏光を利用した3D装置

最近はやりの3D。赤青メガネを使った3D装置は、RikaTan2011年4月号で、
ご紹介しています。その時の記事は、下記でご覧いただけます。

3DRikatan.pdf

2010実験隊:3D持ち帰り資料ガムピカ.pdf

また、下記では画像で3Dに見える原理を簡単にご紹介しています。
http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2010/10/20105.html

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

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

右目と左目に違う画像(3Dに見えるようにしている)を送れば、それを合成して
人は、その画像が飛び出して感じるのです。

上記では、赤青メガネですが、それを、偏光板をクロスするように配置した
メガネでも、再現できるのです。その時、それぞれの目に届く画像は、
赤青ライトの光ではなく、それぞれの向きの偏光板を通して進んできた光
に照らされた物体の像を金属のスクリーンに映し出したものがいいです。
偏光装置を使った3Dの映画館では、シルクスクリーンが使われています。

簡単にやってみたのは、こんな感じです。

RIMG0191[1].JPG

手前の懐中電灯は、2つ豆電球がついていて、それぞれ違った向きの偏光板を前に
貼ってあります。
それに映し出された像を左にある、偏光板を仕込んだメガネで観察します。
足利さん・野呂さんの情報が参考になりました

http://www42.tok2.com/home/ashi58/ashi/science/polasoli/PolSol.htm

★偏光板を使わなくても、虹色が見える理由

これは、ピアノの上に置いたCDケースを、そのまま映した画像です。

P1110187-10.JPG

虹色が見えますね。偏光板でサンドイッチしてやると、プラスチックなどの
ひずみが虹色に見えるのですが、これは、偏光板を使っていません。

 
本誌の最初で、『ある面にあたった光(反射光)は、一定方向に振動する光

(偏光)が強くなることが多いです。』と解説していますね。

ピアノにあたった光・CDケースの内側に当たった光・CDケースの外側に
当たった光・・・そういったことが関係して、虹色に見えるのです。

★リンク資料にもありますが、下記で、よくある『すだれ』のモデルについて、
書いています。

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

よくある「すだれ」のモデルは、イメージを持ってもらうには、わかりやすいのかも
しれませんが、やはりモデルということには、限界があるのではないかと
思っています。

★偏光については、下記の『シグマ光機株式会社』さんのWebサイトが参考に
なると思います。

http://www.sigma-koki.com/pages/community/knowledge/009_jp.php

今回の実験に使う材料をお分けいたします。

P1110205.JPG

●CDケース1個(片面のみ色つきですので、実験には問題がありません)
●偏光板(6×6cm)2枚
●プラさじ・お菓子の袋など
●水晶・ビー玉 各1個
●雲母片を張ったシート1枚
●水晶などをのせる紙の台(黒いもの)1個

上記送料込みで500円で、お分けいたします。

(すみません。このご提供は、終了いたしました。)



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