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水の光ファイバー 

光ファイバーや鏡の全反射について実験する時は次のような実験装置がおもしろいでしょう。

81109b.jpg

もっと詳しい実験方法
愛知エースネット:水の光ファイバー
http://www.aichi-c.ed.jp/contents/rika/koutou/buturi/bu2/mizuhi/mizuhi.htm

光ファイバーは内側が鏡のようになっているが、普通に鏡の反射だと反射しているうちに暗くなってくる。これは鏡が光の一部を吸収してしまうのだ。そこでキーワードとして“全反射”というのが登場してくる。

鏡ではなくガラスも、ガラスの対してより斜めに光が入り込むとただのガラスでも全反射する。夜の電車の窓を眺めていて斜めに覗きこむと反射した向こうの人をみることができるのと似ている(というか同じ)。これを応用したものが双眼鏡やカメラに入っているプリズムだ。プリズムはガラスの塊だが、うまくカットして光を全反射させることでレンズから接眼部まで光を導いている。

さらに光ファイバーも細い線の中が鏡とすることで光が斜めに反射することで全反射の状態にして、光が減衰しないまま遠距離に送っている。

そしてこの水の光ファイバーも同じで、光が水の壁に斜めに当たることで全反射し、常に水の中を光が進んでいる。実験で光が見えるのは水の中の粒子による散乱が原因であり、完全な全反射であれば光が通っていることさえ外からみることはできないはずなのだ。

この実験では、光ファイバーやレーザというキーワードから、光の反射(全反射)や屈折、おまけで(全反射なのになぜ光がみえるのかで)散乱、水の光ファイバーの産業での利用例をまとめることができるだろう。全反射の角度を求めるのもおもしろい。

匝のサイト:水の光ファイバーと加工機械(追記版)
http://eniguma.blog85.fc2.com/blog-entry-1122.html

匝のサイト:水の光ファイバーと加工機械ふたたび
http://eniguma.blog85.fc2.com/blog-entry-1142.html

wikipedia:全反射


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コメント

家にレーザーがない

やりたいけどなぁ
家でできるような道具で・・・

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Re: タイトルなし

ぜひ、がんばって(^-^)
原理的にうまくいきそうでも、実験装置や方法など実際にやろうとすると工夫するところがたくさんあります。
自由研究だったらそういう苦労や工夫が注目されるので、あきらめずしつこく追求してみてください。
p(^^)qガンバ!

> やりたいけどなぁ
> 家でできるような道具で・・・

やりましたwww
匠のように
うまくはいかなかったけど

みなさんもぜひやってみて
やったらコメントしてね☆

わたしもやりました
レーザーがやはり家にはないです
でも工夫したんだな
いい感じ LOVE

誰でしょね、さんは
レーザーのかわりは何ですか?

え、わたし?
100均のLEDライト
でも失敗。

めぐるさん
どうやったら漢字でめぐるってでてきますか?

Re: タイトルなし

> めぐるさん
> どうやったら漢字でめぐるってでてきますか?

“そう”をひたすら変換するか、“そうさ”で何度か変換すれば“匝”がでてくると思いますよ。

ありがとうございます。匝さん
あと、長い時間コメントできなくてすいませんでした。

あの、科学が好きってすごいですね
私、わけわからなっていたので苦手科目だったんですよ~~~

Re: タイトルなし

> あの、科学が好きってすごいですね
> 私、わけわからなっていたので苦手科目だったんですよ~~~

大人になれば成績関係ありませんしお仕事でもなければ「なぜなんだろう?」という疑問とそれを調べたりやってみたりする好奇心があればいいと思いますよ。

特に実験してみると本に書いてある通りにはなかなかいかないものです。そこがおもしろい。それこそうまくいかないところがミソで、試行錯誤したあとの達成感は科学でも工作でも味わえると思います。

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