子供のための光分散実験

光の分散とは、白色光のビームを、光のビームを構成する個々の色に分離する方法を指します。 これを実証するためにプリズムを使用してください。 アイザックニュートンは、各光線が全色のスペクトルで構成されていることを最初に発見しました。 人々は以前にプリズムに気づいていましたが、プリズムが光に色を与えると常に信じていました。 ニュートンの実験は、プリズムが光を異なる色の帯にのみ分散させることを証明しました。

虹の色がいつも同じ順序で現れると思うかどうか生徒に尋ねます。 虹がどのように見えるかを描いてもらいます。 プリズムを使って虹を作る方法を生徒に示します。 プリズムによって作成された虹を、生徒が着色した虹と比較します。 2つの虹の違いに注意するように生徒に依頼します。 すべての光線には色の全スペクトルが含まれていますが、このスペクトルは光線がプリズムを通過するときにのみ見ることができることを説明します。 各虹には常に赤、オレンジ、黄色、緑、青、藍、紫の色が含まれており、これらの色は常にこの順序で表示されることを説明します。

生徒は透明なゼラチンで独自のプリズムを作成できます。 パッケージで推奨されている半分の量の水を使用してゼラチンを準備し、再利用可能なプラスチック容器や小さなベーキングパンなどの正方形または長方形の型にゼラチンを注ぎます。 ゼラチンが固まったら、型から取り出し、半円、端が細い幅広の真ん中、端が幅広の薄い真ん中など、さまざまなプリズム形状にカットします。 ゼラチンを通して懐中電灯を照らし、光がどのように分散して曲がるかを確認します。 異なるプリズムを通過するときの光の振る舞いがどのように異なるかを生徒に注意してもらいます。 懐中電灯とゼラチンプリズムの間にプラスチック製のくしを置き、くしからの線がプリズムによって光がどのように曲げられているかを簡単に確認できることに注意してください。

暗い部屋で虹の形成を観察することで、光の振る舞いをよりよく理解することができます。 この実験では、懐中電灯のビームを覆うために黒い画用紙を使用しますが、最初にこの紙の中央に小さなスリットを切ります。 小さくて透明なプラスチック製の浴槽に水を入れ、浴槽の一方の端にある水に鏡を立てます。 鏡に光を当ててください。 空白の白いカードをかざして、反射した光線を捕らえます。

プリズムが白い光線を分散させるのと同じように、プリズムを通して照らされたときの虹の色は、もう一方の端に白い光線として出てきます。 理解を深めるには、3つの懐中電灯を取り、赤、青、緑の異なる半透明の色で覆います。 これらが光の原色を構成していることを説明します。 生徒に、さまざまな光線を組み合わせたときに何が起こるかを予測するように依頼します。 ライトを消し、白い紙にビームを当てて結果を確認します。