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モノづくり×自由研究

自由研究のものさし
  • 難しさ

  • 時間

    1 時間

  • 費用

    500 円程度

  • 場所

    室内

  • 学び

    光の反射

  • 監修:川村康文(東京理科大学 教授)
  • 協力:渡辺 賢治,水谷 紫苑(東京理科大学 川村研究室)
  • [2015年7月 掲載]
不思議な世界を見よう! 万華鏡を作ろう

光と鏡が作り出す不思議な世界。自分だけの世界を作ろう!

  • 産業
  • 小学校 低学年
  • 小学校 中学年
  • 小学校 高学年
  • 中学生

    • 紙筒(かみづつ) 1本

      • 長さ20cmくらいで,あるていどかたいもの
      • 10cmくらいのものを2本用意してもOK
    • ビーズなどの小さなかざり

    • 黒ガムテープ

    • プラスチックミラー 1枚

      • 厚さ:0.5mmくらい(厚くなると切りにくくなります)
      • 紙筒と同じ長さが必要です
    • とう明なポリ袋やキッチンラップ

      • とう明でやぶれにくいものであればOK
    • 黒画用紙

    • セロハンテープ

    • はさみ

    • 定規

    • カッター

保護者の方へ

※ここに示した準備物やその大きさ等は,今回の実験を撮影するときに実際に使用したものです。子どもたちが工作や実験をしやすいようにそのまま示しましたが,あくまでも目安としてお考えください。

  • プラスチックミラーを紙筒の長さに合わせて切ります。

    • 短い紙筒を2本用意した場合は,2本をつなぎ合わせた長さに合わせて切ります。

    紙筒の円の直径を定規ではかります。
    • 円の上に定規をあてて少しずつ動かして,一番長いところが直径です。直径がわかったら,直径を2で割って半径を求めます。半径を求めたら,「半径×1.73」の計算をします。
    • この「1.73」という数字は,何だろう? 実は,中学校で学習する「√(ルート)」に関連があるんだ。

    プラスチックミラーをで求めた「半径×1.73」のはばに切ります。これを3つ作り,正三角形になるようにセロハンテープでしっかりとはりつけます。

    片面しかミラーになっていない場合は,ミラーが三角形の内側にくるようにしよう。

    紙筒を真ん中で2つに切ります。

    • 「だいたい真ん中」でいいです。短い紙筒を2本用意している場合は切りません。

    のぞき穴を作ります。

    • 黒画用紙を適当な大きさに切り,真ん中にのぞき穴をあけます。穴は鉛筆の太さくらいがよいでしょう。

      穴をあけたら,紙筒に貼り付けます。セロハンテープで仮止めをして穴の位置が真ん中にくることを確かめたら,黒ガムテープできれいに巻きつけます。

    かざりの部分を作ります。

    • もう片方の紙筒に,とう明なポリ袋やラップをはりつけます。

      黒画用紙を筒から1cmくらいはみ出すようにして3,4周ほど巻き,テープで止めます。

      ビーズなどのかざりを入れます。

      とう明なポリ袋やラップでふたをします。

      写真のように黒ガムテープできれいに巻きます。

      ゆるみのないようにしっかりと止めることが大切だよ。

    2つの筒に,三角形にしたプラスチックミラーを通します。
    2つの筒の真ん中を黒画用紙でしっかりと巻き,セロハンテープでとめます。これで万華鏡の完成です。

    • セロハンテープでとめるときは,かざりがついているほうの筒には固定しないようにしよう。
    • のぞき穴から見えるもようから気づいたことをまとめよう。

    • どうやったら3辺を同じ長さ(正三角形)にできるか,考えてみよう。

    • ビーズなどのかざりではなく偏光板や分光シートを使ったら,どんな万華鏡になるか試してみよう。

  • 反射
  • カレイドスコープ
  • √(ルート)