「じゃあ本日のメインであります、回折を拾ってみよう。というので、(GoogleEarthの写真を示す)生徒にとっても興味深いツールですし、世界中の海の波とか、川の波とかいい場面が探せばあります。」 |
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「回折の実験というのは、穴が一つあって、このスリットから波が広がっていきます。 これ(右側の図)教科書の写真ですけど、波長を一定にした時にスリットの幅が広いと、あまり広がりません。 それはどういうことで確かめられるかというと、一番分かりやすいのは音の話をしてやると分かりやすいです。」 |
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【・霧笛 水面に垂直に長いすきま→音が海面上に広がる 海面上に音を広げるために回折を利用 水平に設置するとどうなるだろうか?】 「霧笛というのは、海の広い海面上に非常に広く音を広げる拡散させる必要があります。 そのために狭いスリット、これは縦方向のスリットです。これがないと横方向に広がりません。だから、こういうスリット(縦方向)でボーっと言ってやると、横方向に広がります。」 |
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「こうして、水平方向にしてやってボーっと音を出してやると、上下に広がってしまいます。これでは霧笛になりません。 というので、この回折っていうのは、音の場合霧笛が利用されてるんですけど、でも霧笛なんて子どもたちは知らないので、まあ、一番分かりやすいのはメガホンかな。」 |
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「で、どうしてメガホンが遠くまで声が響くかっていうと、口が大きくなるので、波が前に進みます。私たちがこうしてしゃべってるのは、口はただの穴ですから、狭い口から横に広がってしまいます。だから、遠くへ届かないので、手を添えてやる。こうして口につけて呼ぶっていうのは、口を大きくして、広くして音が広がらないようにする、という。これも回折を利用したものです。」 |
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【光の回折はどうしたら見えるの ・光の波長はとても短い 赤600nm→600×0.000000001m ・とてもせまいすきまなら広がるだろう 鉛筆二本合わせてLEDのまぶしい光を見てみよう ・実験 金網の目を細かくしてみよう ・実験 金網の目の形を変えるとどうなるかな X線などで金属の構造をさぐるのも同じ原理 (図は左から、スリット幅0.4mm、0.2mm、0.1mm)】 「で、じゃあ光の回折はどうしたら見えるんでしょうか。普通は、一般的には光の回折って意識することがありません。それはどうしてかって言ったら、光の波長が短すぎる、ということにあります。 赤で、よく使われてるのはレーザーポインターですね。これが620nmか650nmかどちらかです。たいてい620nmです。 で、この赤、600nmといいます。ナノっていうのは、10の‐9乗、ラテン語でいくと、ノナっていうのが9ですね、それがナノになりました。で、10の‐9乗です。ものすごく波長というのは短い。したがって精密な加工ができるようになります。」 |
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「例えば、これはDVD-RAMなんですけど、これはまだ赤い光で見てますけど、これを青い光で見ると、指先が細くなったのと同じことで、もっと細かい情報を読み取ることができるので、それで今Blu-ray Diskっていうのを検討している、という状況です。 そういう現実の話なんかも混ぜてやると子どもたちは分かりやすい。」 |