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もののしくみ研究室

2018年06月07日 06:00  学び~理科

光ってなにもの?~まずは色のお話から(再掲)

RAKUTO豊田校のホップ理科。
5月は『光』、6月は『固体・液体・気体』を勉強しているよ。
この2つの単元では、「光」はもちろんのこと、「元素」のお話しもたくさん登場する。
ここからは、2年前の記事で、光や元素について復習しよう。

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5月のホップ理科は、『光』。
歌や実験をまじえながら、光の屈折(くっせつ)や反射(はんしゃ)の勉強をしているよ。

そんな中、高学年からは、こんな質問が。
「そもそも、光って何なの?どうやって、生まれてくるの?」

これは、難しい。
難しいけれど、いい質問だ。
ということで、今回から何回かにわけて、光のことをつっこんで勉強してみよう。


まずは、色のお話から。

みんな、光は見たことあるよね。
光の色って、何色かわかる?



・・・



答えは、いろいろ。
光は、絵具と一緒で、いろいろな色がある。

ただ、みんなの目の前を通り過ぎている光は、無色透明。
その無色透明の光が、なにかに反射して目に飛び込んでくる時、白だったり青だったり赤だったりする。


ここで、想像タイム。
みんな、絵具は使ったことある?
絵具には、基本的な3つの色がある。
赤と黄と青だ。
この3つをまぜあわせることで、いろいろな色を作ることができるよ。

絵具と同じように、光にも基本的な3つの色があるんだ。
いったい、何色だと思う?
目の前の光を見ながら、想像してみてね。



・・・



答えは、青と緑と赤。

この3つの色を混ぜ合わせることで、たくさんの色を作ることができる。
テレビの画面を虫メガネでみてみると、この3つの色が使って映像を作っていることがわかるよ。

まぜあわせてどんな色が作られるかというと、これは虹(にじ)を想像してみよう。
みんな、虹は見たことある?

虹にはいろいろな色が含まれているけど、大きく7つのわけることができる。
みんな、虹の色7つ、思い出せる?



・・・



虹は、大きくつぎの7つの色にわけられる。
紫、藍(あい)、青、緑、黄、橙(だいだい)、赤だ。

覚えておきたい子は、「しらせろおとこ」っていう覚えてね。
「藍、青」については、「青、水色」とわけることもあるよ。


光は、いろいろなものに反射したりして、みんなの目に飛び込んでくる。

今日、みんなは何色の服を着ているかな?
もしも青い服を着ているとしたら、その服は赤と緑を吸収して、青だけを反射している。
赤い服を着ているとしたら、青と緑を吸収して、赤だけを反射している。
黒だったらほとんど全部の光を吸収しているし、白だったらほとんど全部の光を反射している。
黒い服を着ていると暑くなるのは、そのためだ。

葉っぱが緑なのは、わかるよね。
これは、葉っぱが青と赤だけ吸収して、緑を反射しているから。
光合成(こうごうせい)に必要な光は、赤と青だけなんだ。


光の色の違いは、波の大きさの違いでもある。
そう、じつは、光は、波としてみんなの目に飛び込んでくる。

光の波には、海の波と同じように、ゆったりした波もあれば、こきざみにいそがしそうな波もある。
ゆったりした波長の長い光は、赤。
そして、こきざみにいそがしそうにしているのは、紫。
青や緑は、その中間だ。

波長の長い赤は、屈折しにくい。
反対に、波長の短い紫は、とても屈折しやすい。


昼間、太陽からやってくる光。
その中でも、青い光は、空気にぶつかって、いろいろな方向に広がっていく。

一方で、赤い光は、地面までそのまま進んでいく。
空を見上げると青く見えるのは、そのためだ。

夕方になると、夕焼けをみることができる。
夕方に太陽を出発した光たちは、みんなの目に入るまでの間に、たくさんの空気の中を通る必要がある。

たくさんの空気を通りぬける間に、青い光はいろいろな方向にちらばってしまい、赤だけがまっすぐ進んでくる。
だから、夕焼けは赤いんだ。


さて、問題の光の作り方。

おうちの電気のように、人間の手で作られた光はともかくとして、太陽をはじめとした星たちが作り出す自然の光。
いったい、どうやって作られているのか。
そして、光には、なぜいろいろな色があるのか。

この話をしだすと、まずは「原子(げんし)」と呼ばれるもの話からかはじめないといけない。
次回は、「原子」について紹介するね。


写真は、ホップ理科クラスでやった実験の様子。水そうの中で、夕焼けを再現しているよ。




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