電球を覗いてみよう（科学の祭典2009出展）

過去の『工作実験解説集』　

どんな実験なの？

電球の光について詳しく調べることで、いろいろな電球が出す光の特性（波長）について学びましょう。また、光を出すしくみを学ぶことで、エコについて考えるきっかけを持つことができます。

実験のしかたとコツ
(1) 右図のようなサイズの大きさの紙に図のような線を書きます。
(2) 中心付近の＋部分に1個所、パンチで穴をあけます（端から25mm位）。
(3) 図の点線の丸部分の裏側に、10mm×10mm角に切ったホログラムシートをあて、パンチ穴保護用シールを上から貼ります。

(4) A～B、C～Dの部分をカッターなどで切り込みを入れます。
(5) 図の実線部分をすべて山折になるように曲げのりしろの部分をあわせて、両面テープなどで貼り、全体が三角すいの形になれば完成です。図の比率を守れば、名刺サイズの紙より大きな紙でも再現できます。

※ ホログラムシートを通していろいろな光をのぞくと、いろいろな「虹」が観察できます。虹シートで電球をのぞくと、虹の見えかたから面白いことを発見できます。一般的な白熱灯では、外側が赤、内側が紫と色が連続して並ぶきれいな虹が見えます。一方、蛍光灯の場合は、同じように外側が赤、内側が紫ですが、虹の色がとびとびになります。これは、それぞれの光を出すしくみの違いのためです。白熱灯は、電気のエネルギーでフィラメントを加熱して光を出します。蛍光灯は、蛍光管の中に放電させ電子を飛ばします。蛍光管の内側には蛍光物質が塗ってあり、電子が蛍光物質に当たると、蛍光物質は赤・緑・青といった特定の光を出します。白熱灯はフィラメントの加熱に電気のエネルギーのほとんどを使ってしまいますが、蛍光灯は、電気のエネルギーのほとんどを光に変えることができます。このことから白熱灯に比べ蛍光灯のほうが、エコといえます。白熱灯・蛍光灯どちらの光も、発光する光全体よりも、小さな穴から入る光を見た方が虹をよく観察できます。

気をつけよう

強い光を直接観察すると目を傷めます。特に、レーザー光線の光は絶対にのぞかないで下さい。太陽の光も同様です。太陽の光は、木漏れ日などを見ましょう。

もっとくわしく知るために

高校物理の教科書
光については下記の本を参考にしてください。
・板倉聖宣・湯沢光男著：「光のスペクトルと原子」仮説社（2008）
電球については下記の本を参考にしてください。
・左巻健男監修、桑嶋幹・川口幸人編著：「光と色の100不思議」東京書籍（2001）

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