光の回折 鳥取工業高等学校 足利裕人.

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1 光の回折 鳥取工業高等学校 足利裕人

2 波の性質　屈折・反射・干渉 浅いほど屈折し，岸に平行な波になる 入射波と反射波による干渉

3 すきまを２つにすると波が強めあったり、弱めあったりする：干渉

4 Google Earthで回折を探そう 鳥取県皆生海岸

5 防波堤のスリットから出た波の回折によって削られた砂浜

6 実験し確認しよう すきまが波の間隔よりずっと大きくなるとどうなるかな？

7 音も狭いすき間から出ると広がる 霧笛 水面に垂直に長いすきま→音が海面上に広がる

8 光の回折はどうしたら見えるの 光の波長はとても短い 赤600nm → 600×0.000000001m とてもせまいすきまなら広がるだろう
　　鉛筆二本合わせてＬＥＤのまぶしい光を見てみよう 実験　金網の目を細かくしてみよう 実験　金網の目の形を変えるとどうなるかな 　　X線などで金属の構造をさぐるのも同じ原理

9 実験　サンドペーパーで透明シートをこすり、一定の間隔の溝をつけて光を当ててみよう
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　どのようにみえたかな？ 回折格子のシートを使ってみよう 光万華鏡を作ろう　各点が虹のように見えるよ

10 回折格子の原理（啓林館物理Ⅰ）

11 回折格子 金網よりも光の点が広がっているのが分かる 各溝と溝の間から出た光が広がって（回折） 強めあった（干渉）点が明るい点になる
　CDの制御装置では，レーザー光を分けるのに回折格子を使っている 実験：レーザー光を当ててみよう 　回折格子を動かすと、点の位置は変わるかな？ 実験：昼光色と白色の蛍光灯をのぞいてみよう 　色の成分（スペクトル）の違いは分かるかな

12 電子線による回折像

13 電子線回折法 結晶の周期性によって生じる回折電子線を記録し，レンズのかわりにコンピュータを 用いて結像する方法
X線回折法と比べると微小な結晶からデータを測定することができる

14 Ｘ線による回折像 結晶にX線を照射 結晶構造によって決まった方向にX線は回折される → ラウエ写真 単結晶の対称性を調べる
単結晶の方位を見出す スクッテルダイト化合物結晶のX線回折写真（ラウエ写真）。

15 実験装置の配置

16 格子定数ｄや波長λの計算

17 格子定数ｄを確認しよう レプリカ回折格子を波長の分かったレーザー光源の光に垂直に置く スクリーンと回折格子の距離ｌを測定する
１次の回折光の０次との距離ｘを測定する 　dsinθ=λ，sinθ=x/（x^2+l^2)^0.5より，ｄを求める

18 波長が読める簡易分光器を作ろう １ レプリカ回折格子を貼ろう ２ 両端を本や定規を当て，正確に谷折りしよう
１　レプリカ回折格子を貼ろう ２　両端を本や定規を当て，正確に谷折りしよう ３　Naランプ（約590nmをのぞき，目盛りを記入しよう ４　蛍光灯を見てみよう ５　白色LED，緑色LEDの光を見てみよう

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20 実験　回折格子に指のすきまをわずかに開けて当ててみよう。
　　　　明るい窓の方を見よう 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　骨のような影がみえるかな？

21 レントゲン玩具？ 終戦当時、怪しい玩具が１０円で売られていた これをのぞくと骨が見えるというのだ。分解すると中には鳥の羽毛が１枚
鳥の羽根を顕微鏡で見てみよう　どのようなことが分かるかな？

22 にせものの科学にだまされないようにしよう マイナスイオン（大メーカーまで便乗），ゲルマニウム，磁化水，トルマリン，・・・
　　マイナスイオン（大メーカーまで便乗），ゲルマニウム，磁化水，トルマリン，・・・ 　　危険な食品、化粧品、医薬品 　　子供向け番組、バラエティー番組は間違いが多い 　　本物の科学知識を持って、健康な生活をしよう