ススだらけの卵が輝いて見える

卵の殻の表面をロウソクの火にかざしてススだらけにします。真っ黒になった卵をそのまま水中に沈めると…銀色に輝いて見えます。

卵の表面についたスス(炭素の単体)は、水にとけにくく水をはじくため空気層ができます。水中を進行する光は、空気層とススと水の境界面で反射(全反射)するため、卵の表面の真っ黒いススが見えにくくなるのです。全反射とは、水中を進行する光が、空気層に比較的浅い角度で当たる際に、鏡のように反射される現象です。

一般に光が物質に当たるとき、表面で一部が反射し、残りの光がその物質の内部を進んでいきます。光の当たる角度を調整して、少しずつ浅くしていくと、内部に透過していく光が少なくなり、ある特定の入射角になると、すべての光が反射(全反射)されてしまう現象が起こります。この角度のことを「臨界角」といいます。全反射は、空気と水の場合だけではなく、異なる２つの物質を通る光の速さ比率によって決まります。

なお、モモやウメの実のように、表皮が細かい毛で覆われているものも、ススと同様な効果をもたらすので、実が輝いてまるで氷でくるまれたような感じになることでしょう。

「動画」理教法実践記録映像

「模擬授業」学生指導案

〈指導案：1年＿単元3「身のまわりの現象」p.148-151〉　　　　N

【本時の展開】

【実験プリント】

実験１：ススだらけの卵が水中で輝くのはなぜか　参考：教p148-151

実施日時：　　　　　天候　　　気温　　

　　班　氏名　　　　　　　　

「実験目的」

ススで真っ黒になったはずの卵が、なぜ水中で輝いて見えたのかを推測し、確かめる。

「準　備」

トレー　シャーレ　卵　ヤスリ　割り箸　ストロー　ロウソク　ライター　ロウソク立て　トング　500 mlビーカー　ガムテープ ダンボール ティッシュペーパー

「実験操作」

• ガムテープを用いて、ロウソクを段ボールに固定する。

• 卵の中身を取り出す。
• ヤスリで卵の殻の一部を薄くする。
• 薄くなったところをヤスリの細い先端で突いて穴をあけ、中身をシャーレに取り出す。※黄身と白身が分離していると取り出しづらいので割り箸で卵の中身をよく混ぜる。ストローで息を吹き込むと中身がでやすい。
• 卵の中を水道で洗う。※水道で洗う際、水の勢いに注意する。
• ティッシュペーパーを用いて、卵の表面の水分をよくふき取る。  

• ロウソクの火で卵を炙る。
• ロウソクに火をつけ、トングを用いて卵全体にススをつける。※ロウソクの火に卵を近づけるとススがつきやすい。
• ススだらけの卵を水中にいれる。

• 500 mlビーカーに水を入れ、トングを用いてススだらけの卵を水中に入れて、卵の様子を観察する。
• 観察

• 考　察
• まとめ
• 片付け
• 卵の殻と中身を取り出す際に使用した割り箸、ストローは燃えるゴミとして廃棄。シャーレ、トング、ビーカーは洗浄後、他の備品とともにトレーに入れて教壇の上に返却。

8．反省・感想

◇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。