偏光板で虹色観察

偏光板というものをつかうと、光の波がどのように進んで私たちが見ているのかを知ることができます。光が虹色に分かれる様子も見られますよ!

 

  偏光板で虹色観察

偏光板ってなに?

偏光版ってなに?

偏光板というのは、光を1方向にだけ通すことのできるシートです。偏光板を拡大してみると、同じ方向に線がたくさん引かれています。1mmに200本ほどの線が引かれてあります。そのため、少しグレー色をしているのですね。この偏光板を2枚使うと、いろいろな物が虹色に見えます。偏光板は、1方向にスリットと呼ばれるが入っているので1枚の上にもう1枚、角度を変えて乗せてみます。そうするとどのようになるのかを実験して確かめてみましょう。

  偏光板ってなに?

偏光板のしくみを見てみましょう!

光は波とツブからできているということを虹ってなに?で説明しています。この光の性質、波が、偏光板の中を通るとどうなるのでしょう? 今回は、厚さ0.2mmで150mm×150mmの偏光板を4枚に切り分けて使用しています。切るときに、スリットの向きがどちらの方向かわかるようにしるしをつけておきました。

1枚のとき

偏光板のしくみ

偏光板の中と通ると、光は1方向になります。まわりの光が入りにくいということになります。窓やガラスは、電気の光などが反射しますよね。偏光板を通すとじゃまな光がなくなって、ガラスごしの物が見えやすくなります。

次に、パソコンの液晶(えきしょう)画面を見てみましょう。実は、パソコンの液晶画面には使う人が、光の反射で見えづらくなるのを防ぐために偏光板が使われています。そのため、1枚の偏光板を通して画面を見ると…横のスリットは画面をそのまま見ることができます。でも、90度回して見ると真っ暗ですね。ななめに置いたときにはグレーとなっています。この液晶画面は横にスリットが入っていることがわかりますね。

2枚のとき

偏光板を2枚使うときには、向きに注意します。

★ 平行 ★

スリットの方向を同じにして2枚重ねてみましょう。少し色が濃くなったくらいであまり変化がありませんね。スリットが同じ方向のため、光の波が迷うことなく2枚目の偏光板を通ることができます。

偏光板のしくみ

★ ななめ ★

次は、ななめに2枚を組み合わせます。グレーの色が濃くなりましたね。光の波がまっすぐ入ってきた平行のときに比べて、ななめにしてしまうと通れない波が出てくるのです。

偏光板のしくみ

★ 直行 ★

スリットの方向を90度にして重ねてみると…真っ黒になりました。スリットの方向が直行すると光の波の通る道をふさいでしまうのです。

偏光板のしくみ

3枚のとき

偏光板のしくみ

偏光板を2枚使ったときには、色が濃くなったり黒く見えなくなったりしましたね。さて、3枚の偏光板を重ねたときにはどうなるかを見てみましょう。同じ方向に3枚重ねてみても、あまり変わりませんね。




偏光板のしくみ

では、1番上の偏光板を90度回してみると…真っ黒になってしまいました。2枚のときと同じようになりますね。







偏光板のしくみ

では、直行しておいてある2枚の偏光板の間に、1枚を入れてみてみましょう。真っ黒になっていた場所が少し明るい色になりましたね。光が通るためのすき間があいているので、3枚の偏光板の間でも明るくなるのです。もっと多い枚数でも、角度を変えて組み合わせることで光の波は通ることができるのです。

偏光板のしくみを理解することができましたか? 次は、偏光板をに光を通して虹色を見てみましょう。虹の実験「偏光板で虹色観察供を見てくださいね。

 
偏光板が1枚のとき
偏光板が2枚のとき
偏光板が3枚のとき
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