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光の分散とは、白色光をそれを構成する個々の色に分離することを言います。デモンストレーションをするためにプリズムを使ってください。アイザックニュートンは、各光線が色のスペクトルで構成されていることを初めて発見しました。人々はプリズムを以前は知っていましたが、それは彼らが光に色を与えたものであるといつも信じられていました。ニュートンの実験は、プリズムが光を異なるカラーバンドに分離するだけであることを証明しました。
虹について学ぶ
生徒に虹の色が常に同じ位置に現れると思うかどうか尋ねます。彼らが虹だと思うものを描くように言う。プリズムを使って虹の作り方を見せる。プリズムによって作られた虹と、生徒がしたことを比較してください。すべての光線はフルスペクトルの色を含んでいますが、このスペクトルは光線がプリズムを通って伝播するときにしか見えないことを説明してください。すべての虹には常に赤、オレンジ、黄色、緑、青、藍、紫の色が含まれており、これらの色は常にその順序で表示されることを説明します。
プリズムを作る
生徒は透明なゼラチンで自分のプリズムを作ることができます。パッケージ内の推奨量の半分の水でゼラチンを準備し、再利用可能なプラスチック容器や小さなベーキング皿などの正方形または長方形の型にゼラチンを注ぎます。ゼラチンを硬化させた後、それを型から取り出し、半円、細い端部を有する広い中心部、または広い端部を有する細い中心などの異なるプリズム形状に切断する。ゼラチンを通して懐中電灯を照らして、光がどのように散乱して分離するかを確認します。生徒に異なるプリズムを通過するときの光の振る舞いを観察してもらいます。懐中電灯とゼラチンプリズムの間にプラスチック製の櫛を置き、櫛の線がどのように光がプリズムによってどのように曲げられるのかを見やすくするのを見る。
暗闇の中で
暗い部屋で虹の形成を観察することによって、生徒は光の振る舞いをよりよく理解します。この実験では、懐中電灯の光線を覆うために黒い建築紙を使用しますが、その紙に小さなスリットを切ります。小さくて透明なプラスチック製のチューブに水を入れ、チューブの一方の端でミラーを水中に傾けます。鏡の中の懐中電灯をつけなさい。反射光を受け取るために白いカードを持ってください。
逆プリズム
プリズムが白い光のビームを散乱させるように、それらがプリズムを通過するときの虹の色は白い光のビームのように反対側に出てくるでしょう。よりよく理解するために、3つの異なる半透明色のランタン、1つの赤、1つの青、そして1つの緑を覆ってください。それらが光の原色であることを説明する。異なる光線が組み合わさるとどうなるかを生徒に予測してもらいます。ライトを消し、白い紙に照らして結果を確認します。