物理分野 · 2015/10/01

カラフルな影のなぞ―光の３原色と合成

身近な物理現象カラフルな影のなぞ

● ねらい

　光の合成によってできる色を予想しながら光の原色を理解する。

● 準備

・ＬＥＤ電球（ＯＨＭ電機）
　　赤　LDT1Ｒ-H-E17 96 　青　LDT1Ｂ-H-E17 96 　緑　LDT1Ｇ-H-E17 96
・ペン（自立するもの）
・ボール紙（白）
・洗濯ばさみ（２つ）

● 方法と順序

①赤・青・緑の３種類の光を、スクリーン(洗濯ばさみ２つをボール紙にはさんで作ったもの)に投影し、白色光をつくる。［留意点➊］

②「１つのＬＥＤを消したら何色になるか」を考え、実験によって以下をまとめる。
Ⅰ　白－緑　＝　赤＋青　＝　マゼンダ
Ⅱ　白－青　＝　赤＋緑　＝　黄色
Ⅲ　白－赤　＝　青＋緑　＝　シアン

③「３つのＬＥＤによってできる白色光の前にペンを置くと、影１・影２・影３の色はそれぞれ何色になるか」を予想し、実験する。［留意点➋］

● 結果と考察

【影１】は緑の光がさえぎられ、赤と青の光によってマゼンダとなる。

【影２】は青の光がさえぎられ、赤と緑の光によって黄色となる。

【影３】は緑の光がさえぎられ、青と緑の光によってシアンとなる。

● 留意点
➊赤・青・緑のＬＥＤを全て当てると白色が観察できるが、その際は、それぞれのＬＥＤとスクリーンの距離を等しくする。
➋投影する影が重ならないよう、物体はペンのような細いものとし、ＬＥＤ同士は適度に間隔をあける。

● 参考

　今回は光量が大きいため、ＯＡＭ電機のＬＥＤを用いたが、「ＬＥＤ光源装置」(ArTeC) を用いればスモールスケールの班実験も可能である。

〈参考文献〉
・「２１中学授業のネタ　理科第１分野／物理」後藤富治（日本書籍）

・「京都市青少年科学センター」

（問い合わせ先）
　高橋政宏　m-takahashi★ra3.so-net.ne.jp（★を＠に変えてください）

カテゴリ： 2015年作成