世界の複雑さ。自宅で楽しい身体体験

世界の複雑さ。物理実験

物理学の面白い実験

学校で「光学」と呼ばれる物理学のセクションに来ると、光は波動過程であることを学びます。もちろん、あなたは波が何であるかをよく知っています（たとえば、水の上）。おそらく、電磁波について聞いたことがあるでしょう。結局のところ、テレビやラジオの放送がテレビ画面やラジオ受信機のどこから発信されているかを知ることに興味がない人はいないでしょう。「どうしてこんなことが起こるのですか？」という質問に対して、 - 彼らは非常に簡潔に答えました：「電波（または電磁波）の助けを借りて」。電波は中央テレビ局またはラジオ局から送信され、テレビまたは受信機によって受信されます。

つまり、電磁波が存在することがわかります。光も電磁波です。しかし、光の波長は電波の波長よりもはるかに短いです。そして、私たちが目にする白色は、一見とてもシンプルですが、実際には非常に複雑です。赤、オレンジ、黄、緑、青、藍、紫のXNUMXつの原色で構成されています。そして、これらの色にはそれぞれ独自の波長があります。 XNUMX 色すべてが存在すると、白の外観が作成されます。時々、これらすべての色を別々に見ることができます。空に虹の形で見えたり、家や壁のどこかで、鏡の端で屈折した明るい太陽の光が、明るく多色の光を放つときなどです。色のストライプ。

このようなストライプまたはスペクトル、つまり白色ビームをその成分色に分解して観察するには、いくつかの方法があります。たとえば、蓄音機のレコードを明るい光源の下で水平に持ち、鼻筋に押し当てて長時間再生する場合。新しい蓄音機レコードは、特に美しい「虹彩」を作り出すことができます。

光波は、他の振動と同様、特定の条件下で加算したり減算したりすることができます。同じ長さの波を加えると光は増幅され、差し引くと光は弱くなるか完全に消えます。これからこれを確認していきます。

実験するには、かなり単純な装置を作成する必要があります。厚手の黒い紙を用意し、安全かみそりの刃を使って長さ XNUMX センチメートルの切り込みを入れます。その結果、非常に狭いギャップが得られます。これが私たちのデバイスです。

このスリットは光波を加算および減算する特性を持っています。日中はそれを通して空を眺めてください。隙間に沿って黒い平行な縞模様がたくさん見えます。光の当たらないところに黒い縞模様が現れます。黒い縞がある隙間の場所では、光の波が互いに「食い合う」ように見えます。同じ長さの光波が互いに差し引かれ、この場所の光が消えた、つまり暗闇が形成された、つまり小さな黒い縞が形成されたと言う方が正確でしょう。

次に、このスリットを通して、より明るい光源、つまり燃えている電球のフィラメントを見てください (可能であれば、熱いフィラメントに沿ってスリットを回転させます)。黒い縞に加えて、電球のフィラメントの両側に多くの虹の糸が見えます。明るい部分から離れるにつれて、中央からこの虹の糸は暗くなります。狭いスリットには、光波を加算および減算することにより、光波を個々の色 (つまり、波長ごと) に分類する機能もあります。

これらの実験を行いながら、スリットの幅を調整します。それは非常に狭い、非常に狭いはずです。これは、紙の端をさまざまな方向に移動することで簡単に実現できます。

光学を学ぶことで、このような狭いスリットで何が起こっているのかをよりよく理解し、なぜ光をその成分の色に分解する能力があるのかを学ぶことができます。

薄膜には、光を虹のすべての色に分割する機能もあります。ここで私たちは、自然界で見つけられる、または自分の手で作成できる最も薄いフィルムを意味します。例えば、泡を吹いたときの石鹸水、濡れたアスファルトや水たまりについた機械油の汚れ、そして微細な鱗片からなる螺鈿貝の表面などによって形成されます。マニキュアを一滴水面に広げたときの膜がとても美しいです。皿にきれいな水を注ぎ、そこにワニスを一滴落とすと、水の上に薄い層で広がります。ワイヤーでリング（直径約XNUMX〜XNUMXセンチメートル）を作り、便宜上ハンドルを作ります。ワニスフィルムをリングでこじ開け、少し傾けてフィルムを取り外します。トンボの羽のように、虹のあらゆる色と戯れます。このフィルムはかなり長期間保存できます。

薄いフィルムまたはフレークに当たる白色光線は、部分的に反射され、部分的にはより深く通過して内面で反射されます。これらの反射は両方とも私たちの目に落ちます。両方の反射光線が互いにわずかに異なり、異なる経路をたどったことは明らかです。ご想像のとおり、移動量の差はフィルムの厚さの約 XNUMX 倍に相当します。光の波長のような小さな量を扱う場合、最も薄いフィルムでも厚さが非常に大きくなり、反射光の経路差が大きくなります。

これら XNUMX つの反射光線はどうなるのでしょうか? それらは加算され、あるいは正確に言うと、それらの波が加算され、もはや白い光線の形ではなく、何らかの色の光線の形で私たちの目に落ちます。色はフィルムの厚さ（結果として生じる光路差）とフィルムを見る角度に依存するため、フィルムの表面全体がさまざまな虹色に輝いていることがわかります。

虹を作る別の方法は、プリズム、つまり透明な三角形のプリズムを使用することです。この実験に理想的な装置は、もちろんガラスプリズムです。しかし、それと同じようなものを自宅で見つけることはほとんどありません。透明な三角プリズムは、プレキシガラスを適切な工具で加工し、その表面を研磨することによって、作ることもできます。しかし、誰もがこれを実行できるとは考えにくいため、別の方法を選択します。単純な素材である水から透明な三角プリズムを作成します。

小さくて安い鏡、おそらく丸い鏡を用意してください。小さなボウルの底に置きます。水を入れて傾け、下に何かを置きます。洗面器の水面は鏡に対して約 25°の角度をなしている必要があります (図を参照)。次に、光源に注意する必要があります。実験は、得られる虹がはっきりと見えるように、夕方の暗闇で行うのが最適です。

光の複雑さ

光源として、たとえば写真撮影用の懐中電灯を使用し、赤いフィルターをボール紙に置き換え、ボール紙よりわずかに狭く、幅XNUMXセンチメートルのスロットを作成します。スロットが電球のフィラメントの高さにないことが重要です。このようなランタンがない場合は、光を上に通さないランプシェードが付いたテーブルランプを使用できます。実験結果はそれぞれ多少異なるため、分けて説明します。

懐中電灯を使用する場合は、水中にある鏡の深く沈んでいる側にスリットの光を当てます（図を参照）。ここで鏡を上から見ると、スペクトルの明るい色の虹の縞が見えるでしょう。亀裂からの光は水を通過し、その中で屈折し、鏡に当たって反射し、色付きの光線として水から出てきました。

前述したように、別の不均質媒質に入射した光はその中で屈折します。しかし、光はさまざまな色で構成されており、それぞれの色の光線は独自の方法で異なる方法で屈折するため、結果として、このような三面体プリズムからは（私たちの経験のように、それがガラスであるか水であるかは関係ありません）光は虹のすべての色に分解されて出てきます。

実験が卓上ランプで行われる場合、隙間はなく、電球自体が虹のウサギを作成するはずです。ランプは鏡から約 XNUMX メートル離してください。天井はランプで照らされておらず日陰となっておりますのでご了承ください。影になった天井に鏡からの虹の反射が現れます。ランプを動かすと、天井にスクリーンのように美しいスペクトルが現れます。

鏡と水面との間の角度が異なると、天井ではなく壁に虹が現れることがあります。壁が壁紙で覆われている場合は、虹が落ちた場所に白い紙を掛ける必要があります。

この実験は、日当たりの良い場所であれば、太陽の光を利用して日中に行うことができます。窓を覆って部屋を暗くする必要があります。窓の XNUMX つに日光が当たるように隙間を空けてください。それぞれの条件が異なると思いますので、その条件下でどのように実験を行うかを自分で考える必要があります。

著者: Rabiza F.V.

物理学の興味深い実験をお勧めします。

▪ 水の電化

▪ 鉛筆と本

▪ 針を加熱します

化学の興味深い実験をお勧めします。

▪ エレクトロタイプ

▪ お茶を水に変える

▪ プラス電池とマイナス電池を区別する方法

他の記事も見る セクション自宅での楽しい体験.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

タッチエミュレーション用人工皮革 15.04.2024

距離を置くことがますます一般的になっている現代のテクノロジーの世界では、つながりと親近感を維持することが重要です。ドイツのザールランド大学の科学者らによる人工皮膚の最近の開発は、仮想インタラクションの新時代を象徴しています。ドイツのザールラント大学の研究者は、触覚を遠くまで伝えることができる超薄膜を開発した。この最先端のテクノロジーは、特に愛する人から遠く離れている人たちに、仮想コミュニケーションの新たな機会を提供します。研究者らが開発した厚さわずか50マイクロメートルの極薄フィルムは、繊維に組み込んで第二の皮膚のように着用することができる。これらのフィルムは、ママやパパからの触覚信号を認識するセンサーとして、またその動きを赤ちゃんに伝えるアクチュエーターとして機能します。保護者が布地に触れるとセンサーが作動し、圧力に反応して超薄膜を変形させます。これ ... >>

Petgugu グローバル猫砂 15.04.2024

ペットの世話は、特に家を清潔に保つことに関しては、しばしば困難になることがあります。 Petgugu Global のスタートアップ企業から、猫の飼い主の生活を楽にし、家を完璧に清潔で整頓された状態に保つのに役立つ、新しい興味深いソリューションが発表されました。スタートアップの Petgugu Global は、糞便を自動的に流し、家を清潔で新鮮に保つことができるユニークな猫用トイレを発表しました。この革新的なデバイスには、ペットのトイレ活動を監視し、使用後に自動的に掃除するように作動するさまざまなスマートセンサーが装備されています。この装置は下水道システムに接続されており、所有者の介入を必要とせずに効率的な廃棄物の除去を保証します。また、トイレには大容量の水洗トイレがあり、多頭飼いのご家庭にも最適です。 Petgugu 猫砂ボウルは、水溶性猫砂用に設計されており、さまざまな追加機能を提供します。 ... >>

思いやりのある男性の魅力 14.04.2024

女性は「悪い男」を好むという固定観念は長い間広まっていました。しかし、モナシュ大学の英国の科学者によって行われた最近の研究は、この問題について新たな視点を提供しています。彼らは、男性の感情的責任と他人を助けようとする意欲に女性がどのように反応するかを調べました。この研究結果は、男性が女性にとって魅力的な理由についての私たちの理解を変える可能性がある。モナシュ大学の科学者が行った研究により、女性に対する男性の魅力に関する新たな発見がもたらされました。実験では、女性たちに男性の写真と、ホームレスと遭遇したときの反応など、さまざまな状況での行動についての簡単なストーリーを見せた。ホームレス男性を無視する人もいたが、食べ物をおごるなど手助けする人もいた。ある研究によると、共感と優しさを示す男性は、共感と優しさを示す男性に比べて、女性にとってより魅力的であることがわかりました。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

陽子加速器のワインのボトル 14.02.2009

ボルドーの核研究センターのフランスの物理学者は、高エネルギーの陽子でワインボトルを発射することにより、ガラスの生産時間を決定する方法を学びました。

陽子衝突によって生成される X 線は、ガラスの化学組成に関する情報を運びます。この組成を、年代と起源が正確にわかっている 80 本のボトルのコレクションからのデータと比較することにより、いつ、どこで、ガラスが壊れたかを判断することができます。ボトルができました。

このプロセスは、容器の内容の品質と味に影響を与えません。これまでのところ、ボトルの年代は 15 年の精度で決定されていますが、「参照」ボトルのコレクションを拡大することで、物理学者は精度を XNUMX 年まで上げたいと考えています。ボトルの年代とラベルに記載されているワインの製造年が大きく異なる場合は、偽物です。

同じセンターの別の研究者グループは、ワインに含まれるセシウム 137 同位体の含有量を決定することで、ワイン自体の年代を特定しています。この同位体は核爆発で発生し、ブドウに蓄積するため、年代制限は、核兵器の大気実験が禁止された 1945 年から 1963 年までの期間に限定されます。ただし、この方法の精度は最大 XNUMX 年です。

その他の興味深いニュース:

▪ NCP4620 ワイドレンジ LDO レギュレータ

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ サイトの「物理実験」セクション。記事の選択

▪ 記事そして、バヤノフの大音量の弦は彼のことを話さないでしょう！人気の表現

▪ 記事肉眼で見える銀河は何個ありますか? 詳細な回答

▪ 記事のマストリフトオペレーター。労働保護に関する標準的な指示

▪ 記事ボルテックスチューブ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ 記事並行電話での会話の聞き取りを示すインジケーター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

この記事にコメントを残してください：

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー