UA-119493607-1 偏光板マジック工作 | らくらく理科教室
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偏光板を使ったマジック工作:偏光面をずらすと光の不思議な性質の一面が見えてきます。

「動 画」試験管を用いての工作

ガラスだときれいで見えやすいのですが、偏光板を押し込むのが結構大変なのが難点。使うなら太い試験管がおススメ。このマジックは目前で行っても、偏光の知識のない人には現物を渡していくら原理を説明しても理解してもらえないこともあります。

「動 画」偏光板を用いた簡単な工作:ボックス形

「動 画」プラスチックのフォークがカラフルに見える

「動 画」セロハンの折り鶴がカラフルに見える

「動 画」四角に切り出したものを組み合わせたパターン:ピンポン球がすり抜けたように見える

「動 画」『するりん』という名称の市販教材

「解 説」

偏光板を通過した光は特定の振動面が抽出された光となっています。さらにもう一枚の偏光板を通過させる場合、その振動面が一致している場合はそのまま光は通過していきます。しかし、振動面を少しずつずらしていくとだんだん通過できる光の量が減り、振動面が直交90°になってしまうと完全に遮断されて暗くなってしまうわけです。

マジック工作の中で、偏光面を直交させて暗い壁のようなものができているものがあります。もちろん、光が通過できないので暗く見えているだけで実際には壁が生じるわけもありません。観察者からは、そこにボールなどが通過するのが不思議に見えるわけです。

さらに、偏光板の間にプラスティックや砂糖水を置くとまた不思議な現象が観察されます。二枚目の偏光板を通過した光が色づいて見えるのです。これは、プラスティックや砂糖水がいったん特定の振動面を持つ光の振動面をずらす(旋光)させることによります。そのような性質を持つ物質を旋光性があるとか、光学活性物質と呼ぶことがあります。物質内で旋光が起こると特定波長の光が強めあって、その波長に相当する光(の色)が強調されるわけです。さらに複雑なことに、その特定の光は、2枚目の偏光板を通過しやすい角度が決まっているので、その角度にあった場合にその光がより強く観察されるのです。2枚目の偏光板を少しずつ回転させるとその角度に応じた光が目に飛び込んでくることになります。実際には、光学活性物質内の構造は複雑で、密度や結晶の偏り、その物質を通過する光の距離によって、強調される波長は複雑にからみあっています。セロハンの折り鶴やプラスティックのフォークが鮮やかな光彩を放って見えるのはそういった事情によるものです。


◇このブログで発信する情報は、取扱いに注意を要する内容を含んでおり、実験材料・操作、解説の一部を非公開にしてあります。操作に一定のスキル・環境を要しますので、記事や映像を見ただけで実験を行うことは絶対にしないで下さい。詳細は、次の3書(管理者の単著作物)でも扱っているものがありますので参考になさってください。

  


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