熱・音・光・電気の力を学ぼう

熱・音・光・電気のいろいろな力を学び科学の知識を身につけていこう

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大きな虫眼鏡を使ってみました。

大きな虫眼鏡を買ってきて、太陽の光を集めてみました。すると、かなり強い光があつまり、あっという間に火がつきました。すぐに火がつくので、みんなで楽しく学べました。

虫眼鏡を使って紙を切り抜く

子供たちと一緒に、紙に犬や猫の絵をかき、それを真っ黒に塗っていきます。あとは、虫眼鏡を使って、綺麗に動物の縁に光を当てながら切っていきます。綺麗に切れると、子供たちも大喜びしておりました。身近なレンズを使っていろいろなことができると教えてあげると、子供たちの脳の成長にもなります。

虫眼鏡をつかって火をつける。

昨日は、子供たちが遊びに来たので、画用紙を黒く塗って、虫眼鏡で、太陽の光を集めて、黒い部分に光が小さくなるようにしてあてると、やがて火がつきました。子供たちは、火がついたので、とても驚いておりました。同じように、子供達にも画用紙を用意し、黒く塗らせてから、虫眼鏡をわたし、同じように光を小さくなるようにしてあてると、火がついたので、とても喜んでおりました。なんでも実験し、やらせてあげると学力の向上にもなると思います。

凸レンズ・凹レンズ

凸レンズは、縁の部分より、中心のほうが厚くなっているレンズを、凸レンズといいます。凸レンズは、虫眼鏡や年寄りの人がかける老眼鏡などのレンズに使われています。
凹レンズは、縁の部分より、中心のほうが薄くなっているレンズを、凹レンズといいます。凹レンズは、近視の人がかけるメガネなどに使われています。

レンズの種類

ガラス・水晶・プラスチックなどのように、透明な物の両面を、球面、あるいは球面と平面にみがいたものを、レンズと言います。光は、空気からレンズに入る時と、レンズから空気にでるときに、そのさかいの面で屈折して、すすむ方向をかえます。このレンズの性質を利用して、小さな物をみるための顕微鏡、遠くのものをみるための望遠鏡・カメラ・撮影機・眼鏡などがあります。レンズには、いろいろな形のものがありますが、その働きによって凸レンズと凹凸レンズの2つにわけられています。

にげ水

砂漠や舗装道路などが、太陽の光でひどく熱せられていると、その表面にある空気も熱せられて膨張し、薄くなります。このような時、地上の人が遠くにある地面の近くをみると、そこに、ちょうど水たまりがあって、景色が映っているように見えます。自転車に乗っている人がそこにいると、自転車の下の方が見えないで、上のほうが逆さに映って見えることがあります。これも、光の全反射によっておこることで、にげ水といっています。ナポレオンがエジプトに攻め入った時、水があるように見え、よく騙されたということです。

しんきろう

地面にふれている空気が、上のほうの空気に比べて、非常に濃いとか、薄いときに、蜃気楼がおこります。海面などで、空気が冷やされて濃くなり、上のほうの空気が薄い場合に、物からでて上へ進む光は、次第に屈折していき、ついに全反射して、日にはいります。空気の濃さの変わり方によって、倒立した像や正立像が、空中に見えます。これが蜃気楼になります。

かげろう

空気は、いちようにみえますが、良く調べると、濃い所と薄い所があります。空気の屈折率も、濃い所と薄い所では違います。春先、日当たりの良い砂浜や、かわら屋根の向こう側にあるものが、ゆらゆら動いて見えることがあります。同じようなことは、冬、ストーブの向こう側にある物でも、よくおこります。これは、空気の一部分が熱せられて膨張し、まわりの空気と、こさが違うようになるので、光がここを通ると、屈折するからです。しかも、熱せられて薄くなった空気はのぼり、冷えた空気は下におりてくるので、たえず空気が動いています。そのため、屈折する方向もたえずかわるので、物がゆらゆら動いているように見えます。これが、かげろうになります。

直角プリズムによる全反射

直角二等辺三角柱のガラスを、直角プリズムといいます。全反射は、光がガラスから空気に進むときにもおこります。この場合、ガラスの臨界角は、約42度です。直角プリズムに、光をあてると、入射角が45度なので、全反射がおこって、光の進む方向がわかります。どんなにみがいた金属でも、光を全部反射することはできません。ところが、全反射を利用すれば、光の強さを弱めないで、方向を変えることができます。双眼鏡や望遠鏡には、直角プリズムが使われています。

平行ガラスをとおる光

ガラス窓を通して外の景色を見ると、まがってみえることがあります。外から来た光は、空気からガラスの中に入るときと、ガラスの中から空気中にでるときの2回屈折してから、目に届きます。このとき、ガラスの厚さがどの部分も同じだと、どこからでた光も、同じように屈折するので、またそのまま目に入ります。しかし、ガラスの表面にでこぼこがあると、屈折のしかたがいろいろになるので、物がゆがんでみえます。
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小さいころから科学に興味があり、熱・音・光・電気の力や利用について学んできました。科学はとても面白いのでいろいろ掲載していきます。