試してフシギ

光の三原色光の足し算引き算(No.138)

光の足し算引き算 光の足し算引き算

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

赤,緑,青、それぞれの色の水を通ってきた光を白い紙の上で重ねると、赤と緑が重なったところは黄色に、赤と青が重なったところは明るい赤紫色(マゼンタ)、青と緑が重なったところは明るい青緑色(シアン)に、そしてすべてが重なったところは白く見えます。ちょっと不思議ですね。

そうかなるほど

太陽の光(白色光)をプリズムに通すと、さまざまな色の光に分解されます。太陽の光は、いろいろな色の光の組み合わせだったのですね。可視光(人間が見ることのできる光)の波長の範囲をおよそ3等分したときに得られる赤と緑と青の光を、明るさを調節して重ねても、白い色として見ることができます。この3色を光の三原色といいます。白い紙はすべての光を反射するので、これらの3色の光が重なった部分からの反射光には3色の色が含まれています。つまり、3色の光の足し算(加法混色)を見ていることになります。テレビの画面も同じで、拡大すると赤,緑,青の小さな点が光を出していることがわかります。肉眼ではこれらの小さな点を区別することができないので、結果的にこれらの光が足しあわされてさまざまな色が見えるのです。
ところで、実験で使った3色の水をまぜると、どうなるでしょう? 自分で光らない物体は、太陽などの光源の光を反射しないと見ることができません。食用色素でつくった青色の水は、光源からの光のうち青以外の光を吸収して、青い光だけを反射したり透過させて青く見えています。同じように、赤色の水は赤以外の光を吸収し、緑色の水は緑以外の光を吸収します。このため、これらをまぜた水はほとんどの光を吸収して、黒っぽくなってしまいます。絵の具のように自分で光らないものの色は、光の吸収、つまり引き算(減法混色)で考えるのです。

材料

1. スチレンボード(B4) 1枚
2. 500mペットボトル 3本
3. LED(白色)ペンライト 3本
4. 輪ゴム 6本
5. 透明プラスチックコップ
(400~450m) 3個
6. 黒い紙(四つ切り) 1枚
7. 食用色素(赤・青・緑) 各1本

工作の完成品

道具

•コンパス
•カッターナイフ
•接着剤
•セロハンテープ

[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。
・工作・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

    スチレンボードを図のように切ります。

  • 2

    ペンライトを(B)に通し、輪ゴムではさんで固定します。同じものを3つつくります。

  • 3

    (A)にペットボトルをはめこみ、キャップをしめて固定します。

  • 4

    黒い紙を図の大きさに切り、コップにまいて筒をつくります。同じものを3つつくります。

  • 5

    コップに水を100mずつ入れます。耳かき2杯程度の食用色素を入れて3色の色水をつくります。

[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。
・工作・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

    白い紙の上に工作の手順(3)で組みたてたセットを置きます。色水が入ったコップに(B)でふたをして、(4)の筒をはめ、(A)の穴にさしこみます。

  • 2

    部屋を暗くして、ペンライトのスイッチを入れます。3色の光がすべて重なったところは白になります。
    ※色水の量やペンライトの位置、コップの向きを調整しましょう。 色水をへらすと明るくなります。

  • 3

    3色の色水をまぜると黒色になります。

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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