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虹はどのようにできるのですか?
太陽の光や白い光は、すべての虹色の混合したものです。
異なる虹の色は、基本的に白色になるように一緒に混合されます。
あなたは、なぜすべての異なる色の塗料を一緒に混合すると、光の代わりに黒になるのか不思議に思うかもしれません。
光がある媒体から密度の異なる別の媒体(たとえば、空気から水)へ通過するとき、光は曲がります。 これは光の屈折として知られています1(より多くの光の実験)
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光がどのくらい屈折するかは、光の波長によって決まります。 波長が短ければ短いほど、曲がる量は多くなります。
そのため、白色光は空気中から水中に入ると分割され、それぞれの色が見えるようになる。 この光の分散によって、私たちは虹を形成する色のスペクトルを見ることができるのです2。
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虹を見る
太陽光による虹を見るには、太陽光が後ろから来る必要があります。 そのため、最も曲がらない性質があり、赤の入射光と視線の角度は約42度です。 その結果、赤は虹の一番上に現れます。
紫は波長が最も短い色です。 最も曲がる性質があります。 紫を見るには、入射光と視線の角度がおよそ40度になるようにします。
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なぜ虹は弧を描くのか
虹は2次元的ではありません。 虹は、入射する太陽光から40~42度の角度で見えます。 つまり、虹の各色を作り出す水滴はすべて3次元の円錐上にあるのです。 私たちの目はその円錐の先端にあります。
だから虹はアーチ型なのです。 9340>
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虹の実験
さて、虹を作る準備はできましたか? ご家庭で簡単にできる虹の作り方を3つご紹介します。
ご注意ください。 太陽光を使う実験では、大人の監督が不可欠です。 太陽を直接見たり、鏡に映った太陽を見たりしないでください。
最も簡単で視覚的に素晴らしい方法の1つは、プリズムを使って虹を見ることです。 プリズムの虹は見事に見えます。
材料
- 強い太陽光
道具
- ガラスプリズム
- 白い厚紙 / 厚紙
- 大人の監督
使い方
- 日光の下の地面に白い紙を置く。
- プリズムを紙の上に置きます。
- プリズムを回転させ、紙の上に虹色が見えるまで移動させます。
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撮影用プリズム
-
クリスタル4インチ光学ガラス正立プリズム
。
-
Crystal 6 inch Optical Glass Triangular Prism
プリズムがない? 問題ありません。 小さな鏡とガラスを使えば、壁に美しい虹を作ることができます。
材料
- 水
- 太陽光
用具
- 透明なガラス
- 虹
を作る。 グラス
- 小さな鏡
- 大人の監視
使い方
- グラスに水を入れる。
- 鏡をグラスの中の水の中に斜めに入れます。
- 日光が直接鏡に当たるようにグラスをセットします。 正しいangle.
- を見つけるためにミラーをずらす必要があるかもしれない壁の反射を捜しなさい。 部屋が暗いと見やすいと思います。
- 壁に虹が見えるまで鏡の角度を調整します。
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ポケットミラー
自然光なしでも虹を作ることができるんですよ。 ホワイトライトの懐中電灯を使って実験してみましょう。
材料
- 水
道具
- 透明ガラス
- 強い焦点の白い光を放つ懐中電灯を使用する。 黄色っぽい光しか出ない懐中電灯は使えません。 また、集光していない懐中電灯も使えません。
- 白い厚紙2枚
- 大人の監視
使い方
- グラスに水を入れる。
- その紙をスリットが中心になるようにグラスの外側に貼ります。
- もう一枚の紙をグラスの反対側の床に置き、虹をキャッチします。
- 真っ暗な部屋で懐中電灯をスリットに向け、
- グラスから始めてゆっくりとグラスから遠くに移動していきます。
- 反対側の紙に虹が見えるまで、懐中電灯の距離と角度を調整します。
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ホワイトライト懐中電灯
もっと虹の実験
虹好きな方や虹の実験をもっとしたい方はこちらの楽しい科学のプロジェクトをご覧ください。
- 虹の水
- 虹の歩く水
- クリスタルレインボー
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The Magic School Bus: The Mysteries of Rainbows
多彩な賞を受賞したこの科学キットは、教育的で楽しいものです。 虹の体験型実験がたくさんあります。 虹のメガネをかける、虹のスピナーをデザインする、虹の泡を吹く、虹のミルクを作る、白い光を曲げる、色のついたパドルを混ぜるなど、さまざまな体験ができます。 科学者を目指す方や虹が好きな方におすすめです。
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All the Colors of the Rainbow
まだ虹について質問がありますか? そんなあなたにはこの本がおすすめです。 虹の色から位置、弧の形まで、3歳の子どもにもわかるように説明してあります。 情報量は多いが、専門的すぎないので、小さな子供でも理解しやすい。 うちの子も話が止まりませんでした。
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あかり。 Shadows, Mirrors, and Rainbows (Amazing Science)
光について学べる優れた一冊です。 シンプルでわかりやすいイラストを通して、反射や影、虹の作り方を学ぶことができます。 幼稚園から小学校2年生までの教室のライブラリーに最適。「光と影」のユニットを補足できます。
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