【中学生自由研究テーマNo.59】

手作り CD 分光器で光を調べる

光には色があることを知っている?
「分光器」を使うと、ふだんは白く見える光を色ごとに分けて調べることができるよ。

手作り CD 分光器で光を調べる
対象学年
制作日数
カテゴリ

用意するもの

  • お菓子などの空き箱(薄い長方形のものが作りやすい)......1 個
  • いらなくなった CD......1 枚
  • 黒いビニールテープ
  • カッター
  • 分度器
  • 定規
  • セロハンテープ

実験の進め方

  1. 1

    お菓子の空き箱の角から1cm内側に 45 度の線を引き、カッターで軽くスジを付ける。(あ)

    ★切り落とさないように気を付けよう。ボールペンで強く線を引いてあとを付けてもいいよ。

  2. 2

    ①のスジの 1cm外側に線を引き、カッターで切り落とす。(い)

  3. 3

    空き箱の底面(図 A)にカッターで切り込みを入れ、細い穴をあける。空き箱の側面(図 B)に 1.5cm 角の穴をあける。

    ★A の穴は細い方がきれいに見える。穴が太くなったときは上から黒いテープをはって幅を調整するといいよ。

    (図B)

  4. 4

    ①で付けたスジで折り、CD の中央に置いてセロハンテープで固定する。

  5. 5

    A の穴を光に向けて、B の窓から箱の中をのぞく。

    ★土台にしている CD の真ん中の円の下(手前)に、光の色が分かれて見えるよ。A の穴に光が差し込むように角度を調節しよう。

うまくいかないときは、
ここをチェック

  • A の穴は、細い方が光の色が見えやすいよ。穴が広いときは黒いビニールテープで穴をふさいですき間を狭くしよう。光の色がなかなか見つからないこともある。分光器の角度、見る角度をいろいろ変えてみよう。

まとめ方・提出の工夫

  • CD 分光器の作り方を紹介しよう。難しかったところ、工夫したところ、光の色を見るときのコツなども書こう。
  • 分かれた色は見えたかな?
    蛍光灯、ろうそく、電球の光などを分光してみよう。見えた色の順番や幅を絵に描いたり撮影したりして表にまとめよう。
  • 色のならび順は、どれも同じだったかな?
    色の濃さ(鮮明さ)は、どうだろう? 比べて気付いたことを表に書き込もう。

まとめる時に便利な
テンプレートはこちら

発展のヒント

  • 光は波長によって色が分かれている。紫外線や赤外線も、光の波長の違いで決まるよ。ほかには、どんな波長の光線があるのか調べてみよう。
  • ふだんは、光の色が混ざり合って白色に見えているよ。そして、その混ざり合った色を分けるのが分光器だ。分光器のしくみについて調べて、わかったことをまとめよう。
  • 研究で使われる本格的な分光器は、知りたい波長の強さの計測や物質の成分の分析(何が含まれているか)などを調べることもできるよ。分光器がどのように役立っているか、調べてみよう。

監修:白數哲久(昭和女子大学准教授)

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