レンズとミラーを作ってみよう 氷レンズで光集め

氷レンズで光集め

とう明なものであれば、ガラスでもプラスチックでも水でもレンズになります。つまりレンズのはたらきは、その材質ではなく形によって生まれる…ということです。では、氷ではどうでしょうか?

用意するもの

  • 底の丸いおわん(こおらせても割れないもの)
  • 水(精製水か湯冷ましが良い)
  • 食品ラップ
  • かわいたぞうきんや保温シートなど

すすめ方

  1. おわんの底に、水を1~2cmの厚さになるように入れます。
  2. おわんに、水がこぼれないようにラップなどでふたをし、さらにかわいたぞうきんや保温シートなどで3~4重に包みます(輪ゴムなどで止める)。
  3. 冷蔵庫の製氷室に、おわんがかたむかないように注意して入れます。
  4. 丸1日以上、そのままにしてから取り出し、こおっているか確かめます。こおっていないときは、包んでいるシートなどを減らし、もう一度、チャレンジします。
  5. こおっているときは、おわんを取り出してぬるま湯などに入れ、中の氷を形がくずれないように取り出します。氷レンズの完成です。とつレンズの形をしていますから、むしめがねのように使ったり、光を集めて遊びます。では、この氷レンズで太陽の光を集め、黒い紙をこがすことはできるでしょうか?試してみてください。

注意!!

氷とはいえレンズですから、太陽の光を直接見てはいけません。目を痛めてしまいます。また、紙をこがす実験をするときは、かならず大人と一緒に行い、燃えかすの後始末をきちんと行ってください。

なぜ?

水は、ゆっくりこおらせると混ざっている空気などがぬけ、とう明な氷になります。氷は空気よりもくっ折率(光をくっ折させる度合い)が大きいため、真ん中が厚く周辺がうすい、とつレンズになります。
いろいろな容器で、さまざまな氷レンズをつくり、そのはたらきのちがいを調べるとおもしろいでしょう。

おわんに水を入れます。

おわんに水を入れます。

水がこぼれないようにラップなどでふたをします。

水がこぼれないようにラップなどでふたをします。

ぞうきんや保温シートなどで包みます。

ぞうきんや保温シートなどで包みます。

冷蔵庫の製氷室に入れます。

冷蔵庫の製氷室に入れます。

こおったら、おわんをぬるま湯などに入れ、中の氷を形がくずれないように取り出します。

こおったら、おわんをぬるま湯などに入れ、中の氷を形がくずれないように取り出します。

氷レンズの完成。太陽の光を集め、黒い紙を焦がすことはできるでしょうか?

氷レンズの完成。太陽の光を集め、黒い紙を焦がすことはできるでしょうか?

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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