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 教材・教具のいろいろ  

 

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ニュートンリングの観察装置

   の紹介

 

  これも大谷高校 豊田先生の作品です。これが手作りかと疑いたくなる優れものです。普通,ニュートンリングに対し入射光を垂直に当てて観察することはできませんが,それを可能にするだけでなく,いろいろ本当にすごい工夫がなされているのです。ぜひとも,商品化を急いで欲しいと思います。

 

 写真ではわかりにくいですが,左側から平行光線を入射し,透明版で下に曲げ,ニュートンリングに対し垂直に光線を当てます。干渉光は透明版を通し,真上から観察できるので,リングの正面での干渉リングを観察できるのです。

 

 さらにすごいのは,普通干渉リングはガラスの中央部にしか観察できませんが,この装置だとほぼ全面に見えるのです。これは正直かなりショックでした。光関連の実験には多少自信があったのですが,完全に打ち砕かれてしまいました。その工夫は,なんとガラスの前面にスマホ用の反射防止フィルムを張ることでした。

 

 また,二色の単色光で左のような写真まで取れてしまう工夫もされています。

 

 まだまだ紹介しきれない工夫があるのですが,ぜひご本人による紹介HPを立ち上げて欲しいものですね。

 

 

 

 

 

 2013.12.26


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電磁音叉 

 

 転勤してきた際,準備室の片隅で見つけたもので,下の機械と2台もありました。確か高校生のときに使ったことがあると思うのですが,記憶があまりはっきりしません。錆や傷みも進んでいないので,きちんと使えるようにしたいと思います。

 

 メルデの実験といってもわからない人がいるかもしれませんが,入試問題にも良く出ていました。そのためか,われわれがいつもお世話になっている大学のHPに良い説明がありました。無断で紹介させていただきますが,ご容赦を

 

http://www.osaka-kyoiku.ac.jp/~masako/exp/melde/melde1-0.html

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.01.03


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 こちらのほうが少し新しいのかな。

しっかり動いてくれます。メルデの実験用のパーツも一部残っておりました。


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 電気石挟み 

 

 昨年,準備室の片づけをしているとき,何か変わったものがあるなと思いつつ放置していたのですが,器具の整理をしていてやはり一体何なのかを確認すべきあろうと開いてみました。

 これが何かすぐにわかる人は少なくとも私と同じかそれ以上の年齢の人でしょうね。

 

 電気石は Tourmaline トルマリン といい,きれいな結晶になれば宝石です。天然の大きな結晶も四国で採取していたのですが,地学の先輩に差し上げてしまいました。名前のとおり加熱すると電気を発生するということで,色々「健康器具」などとしても販売されることがあるようです。

 この装置に関しては,下の写真を見るとすぐわかるように「偏光」の実験装置です。

 

 


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 水晶と白雲母,黒雲母の3種の薄片がついていますが,この装置ではうまく偏光による干渉縞は観察できそうにありません。

 ちなみに,手持ちのプラスチック製の偏光板2枚(クロスニコルにして)ではさんでみると,左のような干渉縞が観察されます。

 

  このページの下にも,関連項目があります。

 

 

 

 

 

 

 

2011.12  


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 日本橋に行く機会が出来たので,デジ○トやその他の行きつけの店に行きました。いくつが目当てのパーツを購入し後,おもちゃ探しをしていると店頭のワゴンの中に目を引くものがあり[1000円]は少し高いとは思いましたが,職場で購入した物がひとつしかないので購入してしまいました。

 すこし半径が 小さいため,若干立体感が小さいようにも思えますが,子供たちには十分な感激を与えてくれると思います。

 

 

 

 

 

 

 

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単振動説明機

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  以前どこかで使った?かもしれませんが,OHPまで引き出してくるという手間が大変なので,こんなものは使いたくありませんでした。しかし,拡大して投影しなくても,生徒を前に集めて見せるだけでもそれなり効果があるのではないだろうかと思い,試しに使ってみました。

 

 戸棚に入っているのを見かけていて,在るのは知っていたのですが,どうせゴムローラーなどの劣化で使い物にならないだろうと思い込んでいました。しかし,しっかり使えることができ,ちょっとびっくりしました。正弦曲線もきちんと描けたので,生徒たちもそれなりに喜んでみてくれました。サインペンまで,そのまま使えたのは驚きです。 

波長測定器

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 現任校に転勤してきて,早速準備室を整理し始めて見つけたのが左の写真の物体です。『波長測定器』と書いていますが,どう使うものかわかりません。私も古いものはいろいろ知っているつもりですが,これは初めて見るものです。どうも高周波電流を加えて共振させるもののようですが,使い方をご存知の方はお知らせください。

 

 前任校でも説明書が散逸していて困ったのですが,現任校ではほとんど見つかりません。どこにあるのか???

 

 

 

 

 

                                       2009

クントの実験装置  

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 クントの実験装置です。この手の装置はかなり廉く購入できるようになってきたので,昨年度末(2009)に購入していました。おんさを使うという点が優れものです。(確かドイツ製) 

 以前は自作の器具で実験をしようとしていましたが,よい粉体が手に入らないということと,どの程度の振動数で,また,どの程度の音量が必要なのかわからず,うまくいくことはありませんでした。

 転勤が決まってから大急ぎで確認実験をしてみましたが,まったくうまくいきませんでした。説明書どおりにいろいろやりましたし,おんさが歪むくらい叩いてもみましたが,一体どうすればよいのでしょうね。

 ps

  現任校にも同じものがあることがわかりました。どうやればうまくできるか近い内に確かめます。

 

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      気柱共鳴装置

 

  これも,前任校で最後に購入したものです。音波共鳴装置です。圧電ブザーで簡単に実験することができます。ただ,金額的にはちょっと高いですが,この程度だとやむをえないでしょうね。

 

 ずっと以前に,実験書を作っているときまったく同じようなものを注射器を使って作りましたが,あまり良い結果が得られませんでした。やはり,管に適度の長さが必要なことと使用する音の振動数をきちんと設定してやらないとだめですね。そのあたりがわかってしまうと,この装置は非常に安く自作できます。(近い内に作りたいと思います。請う,ご期待!!)

屈折と反射

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 レーザーを使った屈折の法則を見せる装置です。全反射も見せることができて便利ですが,レーザーの調整が厄介でその割に変なところに光の漏れがあるので,上から覗き込むのは厳禁です。

 こんなものでもかなり高価なものなのでしょうね。とても買えそうに無いと思われるので,何とか自作してみるということを考えたいですね。

 

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凹面鏡による実像 

 

 結構古いものですが,何枚かあるのでせっかくだからということで実像を作ってみました。レンズと違うので写真では奥から,スクリーン(ホワイトボード),光源,凹面鏡です。光軸をきちんと合わせてください。光源が陰になるように思うでしょうが,きちんとした全体像がスクリーンに映し出されます。反射望遠鏡でも内部のミラーなど決して陰にならないですよね。

 もう一枚の凹面鏡は精度が悪く,実像が少しぼけますが,この写真のものはレンズによる実像よりもずっときれいな像ができます。

 

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 光ファイバー

 

 教材用のファイバーがあったので,レーザーポインタと組み合わせてみました。少々ファイバーを曲げてもきちんと光を伝送できます。

 ただ,今まであまり漏れていないと思っていたのですが,暗室にして実験してみると全体からかなり光が漏れ出しているのがわかりました。確かに,ファイバーから出てきたレーザー光を直接見てもあまりまぶしいと思わなかったので,変だとは思っていたのですが,単なる減衰ではなく,漏れによるものだったようですね。

 

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 ニュートンリング 

 

 ニュートンリングを撮影してみました。意外ときれいにとるのは難しかったという記憶があるのですが,デジタルカメラになってからは気軽に撮影できるので何枚も撮ってからそれなりのものを選び出せるようにになりました。

 それでも,自慢するほどのものではないですが・・・

左の写真は反射による干渉リング

 

 

 

 

 

 

 

 

 左下は透過光による干渉リング

 きちんと同じ大きさ名撮影できれば,よく試験問題に出るようにリングの半径の違いを確認することができますね。

白色発光ダイオード

 

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 白色発光ダイオードの製品が出回りはじめた頃、どうやって『白』を作っているのか、不思議に思いながらもキチンと調べずにいました。秋月でいろいろな高輝度LEDを買いこんでいましたが、殆ど使わずに放置していました。
今回、授業に使おうと少し遊びました。
Wikipediaによると、
 「発光部分のチップは青色発光ダイオードの物を用い、それをYAG系の蛍光体で覆うと、蛍光として得られた黄色と透過してきた青色が合わさり、白色の発光を得ることが出来る。」
とあり、チップの中心をよく見ると確かに黄色です。そこで、LEDの頭を削り落とし、少しずつYAGを削っていくといつの間にやら『青色LED』に、・・・と思って作業をしはじめたのですが、焦って割ってしまいました。一度は諦めて、捨ててしまいましたが、外から青色の光を当てると白く光るはず??ということでやってみました。
あまり明るくはないですが、黄色いYAGが白くなりますね。
写真は、良いものが撮れなかったのですが、・・・

 

 

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 超音波メジャー

 

 久しぶりにオークションを見ていると結構安く落とせそうなので落札しました。前任校では、きちんと教材として4台購入していましたが、現任校では1台もないため、自腹で購入することにしました。

気温の補正機能があるかどうか不明であるため心配でしたが、目安として測定するということにすれば十分実用になると思われます。オークションの写真では大きさがわからなかったのですが、非常にコンパクトで持ち運びもしやすいですね。

 

 

 

続・凸レンズの実像

 

  レンズの実像が『どこに見えるか?」が再び話題にっているので,撮影しなおしてみました.

 

 ちょうど1kmの距離にあるNHKのテレビ塔を撮影しました.直径30cm,f=0.80mの巨大凸レンズの実像の位置はほぼ焦点の位置です.その位置から0.50m離れたところにカメラ(f=50mm)を置き,カメラのピント位置を0.50mとして(マニュアルフォーカスで)撮影したところレンズの『手前』にきちんと写っています. カメラをオートフォーカスにしても同じ位置に写ります.

 

 

 

 

 

 

 下の写真はf=120mm,実像から0.50mの位置で撮影.マニュアルフォーカスでもオートフォーカスでもきちんと実像の位置でピントが合います. レンズ枠や窓のサッシにピントが合っていないですね.

  ※ この写真は消えてしまいました。残念 !!

 

 

 

 

2007.10.10

 

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偏光による干渉模様??

  

 何に使うのかわからない,ガラス隗が見つかり,以前ビー玉と水晶球で話題になった実験をやってみました。

 

 兵庫物理サークル計算物理名人(実験名人でもある)倉さんの説ではこれは説明しようがない現象のようです。いろいろ調べていると,ガラスでこのような模様が出るのは「ガラスの結晶構造に深く関係していて・・・」などというとんでもない説明がありましたが,さてさて???         

 

 左上は,円柱。あともすべて柱状のガラス隗です。        

 

 

 

 水晶玉とビー球

 

 過日購入した水晶球でいろいろ遊びました。
 どちらが水晶球か鉱物に詳しい I さんに鑑定してもらうと,さすがに経験を積んだ人だけあって数分で識別してしまいました。(全く道具は使いません)
 もう一つは、物理サークルで話題になった実験です(写真)。水晶球とビー玉を2枚の偏光板の間に挟んで写真を撮ります。偏光板はいわゆる『クロスニコル』にしておきます。右の玉には十字の黒い模様がでています。これはなぜ??。

 これが分かれば、2つの識別ができたことになります。
 ちなみに2つの球の下の『虹』のような模様は台に使ったCD ケースの干渉稿です。いわゆる『光弾性』ですね。

 

 

 

干渉縞

 

 波の干渉縞を見せるのに以前は紙にコンパスで同心円をたくさん書いて・・・CADを使い少しは・・・と思っていました。ところが,実験室を片付けていて,中村理科の「モワレ シート」なるものをみつけました。同心円のものを2枚重ねてみると干渉縞が見事に    

 

 

 凸レンズの実像

 

 直径20cmの凸レンズがあったので,実像がどう見えるかを確かめる実験をしてみました.これだけ大きいと肉眼では実像がきちんと「実像の位置」に立体的に見えます.

 

 レンズの反対側においた電球(a=3m)の実像をデジカメで撮影してみました。 レンズは約f=30cm   

 ピントはオートですがレンズの真中に赤く光っている電球にあわせてくれています。レンズの木枠もピントが合っているようにみえますが,レンズの右隣に写っているレターケース(ねずみ色でレンズの後方1m)はピントがすこしずれていることで, ピント位置がレンズの手前であることがわかると思います.   

           

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