レンズとミラーを作ってみよう バケツでレンズ?

バケツでレンズ?

レンズは、断面の形によってはたらきやその度合いが変化します。このことを水を使って試してみる実験です。

用意するもの

  • バケツ(なれると大きめのコップでもできる)
  • 500円玉

すすめ方

  1. バケツに半分ほど水を入れ、底の真ん中に500円玉をしずめておきます。この状態で真上からのぞいて500円玉がどのように見えるかを観察しておきます。
  2. バケツに手を突っこんでかき回し、水を回転させます。水の周辺が遠心力で十分に盛り上がったら、水の回転が収まらないうちに、真上から500円玉の様子を観察します。
  3. そのまま水の回転が収まるまで、しばらく観察を続けます。
  4. コップで実験するときは、10円玉を使い、スプーンなどでかき混ぜると良いでしょう。

注意!!

あまり勢いよく回転させると、水がまわりにこぼれるので注意しましょう。

なぜ?

水を回転させてのぞき込んだとき、500円玉が小さく見えたはずです。これは、回転する水が遠心力で周囲におしつけられ、真ん中がへこんだためです。つまり、水の断面を考えたとき「周辺が厚く、中央がうすい」形になり、おうレンズとしてはたらいたのです。
回転が次第に収まっていくと、500円玉がぐーんとふくらんで元の大きさに戻るのが見えます。おうレンズの面の曲がり方がゆるくなり、ものを小さく見せるパワーが弱まったためです。

もっと実験!!

5円玉の穴で水のとつレンズ&おうレンズ
5円玉の穴に、ストローなどで1てき水を垂らすとレンズになります。うまくとつレンズの形になったら、新聞紙などの文字を拡大して見てみましょう。また、この状態で軽く水をふき取ると、おうレンズにすることもできます。

500円玉がどのように見えるか観察します。

500円玉がどのように見えるか観察します。

バケツの水をかき回します。

バケツの水をかき回します。

水の回転が収まるまで、しばらく観察を続けます。

水の回転が収まるまで、しばらく観察を続けます。

コップで実施(じっし)するときは、10円玉を使い、スプーンなどでかき混ぜると良いでしょう。

コップで実施(じっし)するときは、10円玉を使い、スプーンなどでかき混ぜると良いでしょう。

光のじっけん室 レンズとミラーを作ってみよう

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