試してフシギ

シュリーレン現象もやもやであそぼう(No.133)

もやもやであそぼう もやもやであそぼう

実験監修:愛知工業大学客員教授 佐伯平二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

どうしてなのかな

透明な容器の水にガムシロップをトロトロと入れたり、お湯に氷を浮かべて横からながめたりすると、もやもやがゆらゆらしておもしろいけど、ちょっとふしぎ。何が起こっているのでしょう。

そうかなるほど

真夏の暑い日に、アスファルトの道路や車の上の景色が、もやもやとゆれて見えることがありますね。これは道路や車で暖められた空気の温度が高くなって、密度が低くなったために見られる現象です。密度が低くなった空気は軽くなって上昇すると同時に、屈折率も低くなって、光の進む方向が変化するためにゆらいで見えるのです。このように、透明な物質の中で部分的に屈折率が違うときに“もやもや”が見える現象がシュリーレン現象で、部分的な屈折率の差が大きいほどハッキリと見えます。身のまわりのいろいろなものを使ってシュリーレン現象で遊んでみたり、身のまわりにあるシュリーレン現象を探してみましょう。

材料

1. 砂糖 300g
2. ガラスコップ(凹凸がない円筒のもの) 1個
3. ふたつき透明プラスチック容器
(コップに入る大きさのもの) 1個
4. ナット 1個
5. コーヒー用クリーミング 1個
6. レーザーポインター 1本
7. 透明プラスチック容器(角型で幅がせまいもの) 1個

完成品

道具

•きり
•彫刻刀(丸刃)
•ボウル
•なべ

[実験の注意]

・NGKサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものであり、工作の完成品は市販品と同等、もしくは代用品となるものではないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。
・実験を行う際は、必ず手順を読んでから行ってください。
・器具の取り扱いには十分注意し、けがをしないようにしましょう。
・小学生など低年齢の方が実験を行う場合は、必ず保護者と一緒に行ってください。

  • 1

    透明プラスチック容器に穴をあけ、中におもりとしてナットを入れます。

  • 2

    300mlのお湯に砂糖100gを入れ、完全にとけたらよく冷まします。

  • 3

    ふたつきの透明プラスチック容器を入れ、中に空気が入らないよう水を入れます。

  • 4

    コップに(2)の砂糖水を入れ、(3)のプラスチック容器を沈めます。
    容器の中の水は砂糖水よりも軽いので、砂糖水の中を上昇し、もやもやがあらわれれます。

こんな遊び方もできます。

身近なシュリーレン現象

[実験の注意]

・NGKサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものであり、工作の完成品は市販品と同等、もしくは代用品となるものではないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。
・実験を行う際は、必ず手順を読んでから行ってください。
・器具の取り扱いには十分注意し、けがをしないようにしましょう。
・小学生など低年齢の方が実験を行う場合は、必ず保護者と一緒に行ってください。

  • 5

    実験1の(4)で使った砂糖水200mlをなべにうつして少しあたため、さらに200gの砂糖をとかして冷まします。

  • 6

    砂糖水を透明プラスチック容器に半分ほど入れ、レーザーポインターの光がよく見えるようにコーヒー用クリーミングを2、3滴まぜておきます。コップに水を入れて同じようにコーヒー用クリーミングをまぜておきます。

  • 7

    砂糖水が入った容器にコップの水をそっと入れると、濃度のちがいで境界ができます。レーザーポインターで光をあてると境界で光が屈折します。

NGKサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものです。工作の完成品は市販品と同等ではなく、代用品にもならないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。

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