wave  第10回 空の青・夕焼けの赤

【掲載】1997.11  【単元】光の散乱  【種別】演示実験  【対象】高校2年  【実施】1997.10

  1.  目 的

      コロイド粒子による光の散乱で、空の青、夕焼けの赤を再現する。

  2.  準 備

      OHP、ペーパークロマトグラフィー用ガラスの筒、水、イオウ、エタノール、ビーカー、かきまぜ棒、さじ

  3.  方法と結果

    1.  ペーパークロマトグラフィー用のガラスの筒に水を入れ、OHPのライトの上に乗せる。
    2.  ビーカーにイオウを少量取り、エタノールを注いで溶かす。
    3.  イオウ溶液の上澄みを、ガラスの筒に少しずつ入れ、かき混ぜる。
    4.  水が薄く青い色になる。
    5.  さらにイオウ溶液を入れると、上部が黄色から赤みを帯びてくる。
    6.  ガラス筒の上部に紙をかざすと、紙に夕焼けのような赤色が映る。

    ● ● ● ●
    装置全体 下部は青空の青 上部は赤みを帯びる 夕焼けの赤
    (写真をクリックすると拡大されます)
  4.  原 理

     イオウをエタノールで溶かすことによって、イオウのコロイドが出来ます。このコロイドの大きさが、光の波長より小さくなるので、 OHPの光がイオウのコロイドでレイリー散乱を起こします。レイリー散乱の強度は、波長の4乗に反比例しますので、波長の短い青い光ほど よく散乱されることになります。波長の長い赤の光は、あまり散乱されずに、筒の上部に透過します。

  5.  この実験について

     この実験は、空の青、夕焼けの赤を再現する実験として、昔から有名なものです。
     青空の場合は、大気中の微粒子や、大気の密度のゆらぎが、散乱の主体となります。


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    檀上 慎二