electro  第3回 電子レンジで火の玉

【掲載】1996.04  【単元】電磁波  【種別】演示実験  【対象】高校1年  【実施】1996.04

  1.  目 的

      電子レンジを用いて火の玉を作る。

  2.  準 備

      電子レンジ、コニカルビーカー、乾燥した砂、炭素繊維

  3.  方 法

    ●

  4.  結 果

    ●   コニカルビーカーの中に火の玉がフワッと浮かび上がります。炭素繊維をビーカーの真ん中に置くと、火の玉が長持ちするようです。火の玉は何度か出来ては消えを繰り返し、最後は電子レンジ内全体に火花が飛び散ります。

  5.  原 理

     電子レンジの電波が炭素繊維にあたることによって炭素繊維に高周波の電流が流れ、その電流が作り出す磁場でまわりの気体の電子が激しく運動をします。その電子が気体の分子に衝突して、分子が電離、プラズマ化します。これが再結合するときに出る光が火の玉のように見えるということのようです。

  6.  使い道

     私はこの2年ほど、高校1年の年度当初の授業開きに下のような話をしています。

       
    1.  高校では物理、化学、生物と分けて授業するが、本来これらは大きくオーバーラップしていて、学問に境界はない。
       
    2.  物理、化学、生物とも「事実の基づいて法則を見いだす」というやりかたで自然を解き明かしてきた。このようなやり方が「科学」の特徴だ。
       
    3.   経済学や歴史学も同じようなやり方で社会の動きを解き明かそうとしている。これらは「社会科学」と呼ばれる。
       
    4.  一方、科学とは似ても似つかぬ手法で自分の考えを人に認めさせようという動きもある。「超常現象」にかこつけて自らの勢力を伸ばそうという輩がこれだ。オウムはその典型といえよう。
       
    5.  例えば、スプーン曲げ。スプーンはこれこれこのように、簡単に曲がる(ここで実演をする)。ここで、もし私が「スプーンが曲がるのは私に超能力があるからだ」といえば皆さんは私に帰依するか? スプーンが曲がるのは超能力でも何でもなく、単純な物理法則の結果にすぎない。
       
    6.  あるいは火の玉。今から電子レンジを使って火の玉を作って見せよう(実演をする)。これも私に超能力があるからではない。「チン!」で火の玉はできる。
       
    7.  安易に「非科学」に騙されるな。「事実に学ぶ」ことを、皆さんの学習態度の基本において欲しい。

     もっとも、火の玉を見せたいばっかりに、このようなもったいをつけた話をする、というのが本心だったりします(^_^)。

  7.  この実験について

     コニカルビーカーと砂を使って、電子レンジで火の玉を作るこの実験は、ガリレオ工房の岩手高校佐々木先生の発案です。

  8.  炭素繊維の入手

     このページをご覧になった方から「炭素繊維の入手先を教えて欲しい」というメールをいただきました。
    私自身、初めに使ったものは人からもらったものなので、あちこちあたってみたところ、東急ハンズ江坂店(大阪)で売っていることを確認しました。

     ちょうど髪の毛のような感じの素材です。これを束ねて樹脂などを染み込ま せ、整形して釣り竿等にするための素材のようです。20mあれば、10年は使えそうです。

  9.  謝 辞

     火の玉が発生する原理については、三重大学教育学部附属中学校の長谷川元洋先生にご指導を仰ぎました。長谷川先生、ありがとうございました。


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檀上 慎二