ダイヤモンドダスト

氷点下の宝石(No.91)

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氷点下の宝石 氷点下の宝石

実験監修:名古屋市科学館学芸員 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

実験の説明

どうしてなのかな

ダイヤモンドダストは、チリ(ダスト)のように細かい氷の粒が太陽の光でキラキラ輝く自然現象です。しめった空気がマイナス15℃以下に冷え、風もないという条件がそろわないと見ることができません。寒冷地の冬山でまれに見ることができるこの幻想的な現象は、どのようにして起こるのでしょうか?

そうかなるほど

気温が急に下がると、空気中の水蒸気が細かい水の粒(雲粒)になります。さらにぐんと冷えこんでマイナス15℃以下になると、過冷却状態の雲粒が氷の粒(氷晶)に変わります。空気中にただよう氷の粒に光が当たって反射し、キラキラと輝いて見えるのがダイヤモンドダストです。地上ではめずらしい現象ですが、実は氷晶は上空の雲の中に無数にあります。氷晶はまわりの雲粒から蒸発した水蒸気をもらって成長し、やがて雪の結晶に成長します。こうしてできた雪の結晶が集まって雪のかけら(雪片)やアラレになるのです。地上に落ちてくるのが雪、途中でとけてしまったものが雨なのです。

実験でのダイヤモンドダストのつくり方

冷凍庫で-20℃以下に冷やした缶を室内にしばらく置くと、缶の中に入った空気が冷やされて雲ができます。その中でエアキャップをつぶすと、勢い良く飛び 出した空気の温度が急激に下がります。このときに過冷却状態だった雲粒が一瞬で氷晶になり、光を当てるとダイヤモンドダストを観察することができます。実 験でつくるダイヤモンドダストは天然のものよりも薄いため、氷晶の表と裏で反射した光が干渉し、虹色に輝いて見えます。

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