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光の3原色を回折格子でのぞいてみると

  • 光の3原色を回折格子でのぞいてみると

材料

『光の正体のぞきメガネ:回折格子』 LED電球 電球口金 

内容

・光の正体を,回折格子で調べる。
・回折格子で,電球の様々な色を見る。
・RGBは各々単色で,他の色はRGBの混色で作られていることがわかる。

詳細

『光』の実験教室では,まず,『虹の七色』を「せき・とう・おう・りょく・せい・らん・し」で覚えさせます。 その上で,電球の白い光を『光の正体のぞきメガネ』を通して見させました。 白い光は『ホログラムシート(回折格子)』で分光されて七色に輝いて見えるので,子どもたちは呆気に取られます。 使った電球は,様々な色に変化する『LED電球 RGBW』です。 次に,赤い光なら何色が見えるか問うと,赤だけ派と他の色も見える派に分かれました。結果は赤だけで,他の色は見えません。「そ〜なんだ。」 緑はどうでしょう。緑の単色だけが見えました。 青はどうでしょう。やはり,青の単色だけが見えました。 では,黄色い光なら何色が見えるか問うと,黄色だけ派が多くなります。多くの予想に反して,ベン図のように,赤・黄・緑の3種類の色に分かれて見えました。子どもたちから驚きの声が上がります。 そこで,『光の3原色』の絵図を提示して,原色と混色について説明しました。 このようにして,黄色は赤と緑の混色だということを,『光の正体のぞきメガネ』で視認することができました。 LED電球の球殻部分を外すと,LEDチップが4個入っていました。その1個には,形や色の違うチップが3つ貼り付いています。 リモコンをタッチすると,左から,緑,赤,青に発色しました。 では,黄色の場合は? 予想通り,緑と赤のチップが発光します。 白い樹脂製の球殻が2つの光を拡散して混ざりやすくしているので,黄色に見えたのです。 マゼンタはどうでしょう。赤・マゼンタ・青が見えました。中では,赤と青のチップが発光しています。マゼンタは,赤と青の混色だということが確認できました。 シアンはどうでしょう。緑と青の混色のはずです。しかし,緑というより黄緑色と青に分かれて見えました。中では,緑と青のチップだけが発光しているのですが・・・ LEDの問題か,回折格子の問題かわかりませんが,ちと残念です! そもそも,なぜRGBが『光の3原色』なのでしょう。 太陽光の黄色などは,その波長の色として存在します。しかし,人間の視細胞は,RGBしか受容することができません。そのため,RGB以外の色は,その強弱の違いを脳が処理することで,Y・M・Cなどとして見えるようになっているということでした。 『光の正体のぞきメガネ(回折格子)』でLED電球をのぞいてみることで,RGBは『光の3原色』というだけあって単色であること,他の色は,RGBのLEDチップに流す電流の大きさを変えることで,色の強弱つまり3色の混合する割合を変えて作り出されていることを,子どもたちに視認させることができました。 【光の3原色(RGB)(Primary Colors of Light) 光の混色実験(Experiments on Color Mixing of Light) ホログラムシートを用いた光の分光(Spectral Analysis with Hologram Sheet) LED電球の光の構造解説(Structure of Light in LED Bulbs)光の正体のぞきメガネ(Diffraction Grating Glasses for Light) 赤・黄・緑・青の光の分光(Spectral Analysis of Red, Yellow, Green, Blue Light)LED電球の光の原理解明(Understanding the Principles of Light in LED Bulbs)光の3原色理論(Theory of RGB as Primary Colors of Light)光の分光効果(Spectral Effects of Light)色の混合と光の波長(Color Mixing and Wavelengths of Light)】

基本情報

分野 分野2 育てたいもの 管理番号 季節 場所 難易度 危険度
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