ガムテープが光る

密着したガムテープを引き離す際に青白い光が確認できます。身近なもので試すことができる実験です。

□いわゆる静電気のパチパチには違いないので、実施する環境(ガスが充満している可能性があるなど)によっては注意を要する実験です。

「動　画」テレビでのコメント：電荷の偏り～火花放電の部分がカットされているのでおかしな説明になっています→ご指摘頂きました

実験プリント版

「実験タイトル」ガムテープを引きはがすと光る

「サブタイトル」がんばってガムテープ

「キーワード」ルミネッセンス

「操　作」

1.   部屋を暗くする。
2.   軽く粘着させたガムテープを思い切り引きはがす。

「注　意」

1.部屋は完全に暗くして行うと良い。
2.ガムテープは、その都度新しい部分を使うとよい。
3.ガムテープをちぎるだけでも、断面が光るのが確認できる。

「解　説」

電荷の偏りが中和される際の放電現象

基本的には冬場にセーターを脱ぐ際のパチパチと同様の現象です。強く粘着したガムテープをむりやり引き離すと、粘着物質の一方がプラス、他方がマイナスというように、電荷が偏った状態が生まれます。その偏った「帯電状態」を解放すべく、粘着物質の隙間に放電が起こるのです。放電時の青い光は、移動する電子が空気中の気体分子と衝突することで生じるもので、火花放電とも呼ばれています。また、このような物理的な力を加えることによる発光現象を、摩擦ルミネッセンスということもあります。同様の現象は、氷砂糖をハンマーで割ったり、岩石同士をぶつけた場合も観察できることがあります。フリントストーン…いわゆる火打ち石を使って火花を得るのも、摩擦ルミネッセンスを利用したものと考えられます。

なお、発光現象には主に２つのパターンがあります。一つは、物体の温度が高くなることによる発光で、炭が赤々と燃えることやニクロム線が通電により光を発することなどです。もう一方は、物質中にある電子が、外部の力により刺激を受けていったんエネルギー状態が高くなり、元の安定した状態に戻ろうとして発する光です。このとき電子が余分なエネルギーを特定波長の可視光として放出するわけです。先述した摩擦ルミネッセンスもこちらに含まれますが、蛍光灯が電気エネルギーにより光る場合は電気ルミネッセンス、ケミカルライトのように化学反応によって起こる発光であれば化学ルミネッセンス、蛍やクラゲの発光も化学ルミネッセンスの一種で、生物によるものなのでバイオルミネッセンスともいうこともあります。その他に蓄光などという現象もあり、微妙にメカニズムが異なるものを場合分けして扱っています。

◇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、解説の一部を非公開にしてあります。操作には一定のスキル・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多いので参考にして下さい。

◇著書(単著)：『サクッと！化学実験(dZERO)』『高校教師が教える化学実験室』『実験マニア(亜紀書房)』