放送大学スクーリングメモ　光と遊ぶ　文京センター　物理実験

実施日は2024年1１/９-10の二日でした
(24年後期の評価＝Ａ○いただきました）

下のシラバスにあるように
光を回折させたり、偏光させたりして
いろいろな物理現象を理解する講座です
X線や電子線なら原子の格子を見れますが
それは放送大学で実験させてもらうには金がかかるんだと思います
同様のことを安価にレーザー光で実験しておくのはとてもいいなと思って受講しました。
この記事では回折現象を説明するのはやめておきます　それこそこの放送大学の回折実験（あちこちで毎学期開催されてます）いけば教われますし実際に体験できますので＾＾
こんな風に理科室体験ができる楽しい学校ですよという紹介記事として＾＾

これが↓実験装置の概要です

こんな理科室みたいなとこが学習センターにはあって（ほとんどどこの県にもこんなのあるようです）高校生の気分に戻れます
ヘリウムネオンレーザーって要は…レーザーポインタの赤です。レーザーが波長揃ってて実験しやすいからやってます。
ヤングの回折実験でどうやったんでしょうね　自然光からプリズムで単色光を引っ張り出した？？

回折格子での輝点観測

大学入試などでよくでてた回折現象を観測します。
回折像の光ってるとこの間隔をノギスで測ったり、水中通すと屈折率変わるのを観察測定して
波長や速度の媒質による変化を実感するとか
偏光って現象があるんですがそれを確認するのです
光が電磁場だと実感できます。

事前にpdfが送られますが結構詳しくて
知らないことを予習しました＝よく理解できた
ちなみに同様の講義が他のセンターでも同じ名前か
「光の不思議を探る」などとして実施されてて
放送大学が意味を持って設置してる科目なのだと思います
（過去に受けると二回目以降履修制限がかかります）

偏光のことは僕は直線偏光というのをちょろっとしか知らなかったけど
調べてみると
・魚釣りする人は偏光サングラスつけると魚が見つけやすいんだとか
・液晶ディスプレイは偏光板で画像出してる
・円偏光とか楕円偏光という偏光の向きが進行につれてねじれていく現象もある
・ＣＤのケースとかプラスティックを型に流し込んで作ったものは偏光つかってみると
　成型時のゆがみが残っててどこから流し込んだのかわかる
・透明な樹脂系のものに力を加えて偏光を観察するとひずみが可視化される
といろんなことがわかりました。
大阪大学の基礎工学部の先生のユーチューブがすごい参考になった
参加する前にググっておいてよかったと思います

円偏光って現象がおもしろいな
偏光の向きを複数用意して、振動のタイミングをずらして（位相差をつけて）
重ねると偏光方向がらせんになってねじれるんだ・・・・
偏光サングラスはそうやって作った方がいいだろな・・・・
スマホの画面がどの方向でも同じ暗さで見えるだろうし・・・
いや世間の偏光サングラスはそうなってるんだろうか
釣り師が使うサングラスは逆に円偏光だと魚が見えなくなるかもしれんな・・・
などといろいろ想像できる状態にはなりました・

ノギス使ったことないや
結構いろんな機能がある。副尺っていう10分の１以下を読む原理が難しいぞ・・・
テキストの言葉ググりながらなんとなく想像した
これを使って写真にあるレーザーの干渉の点の間隔や円のリングの直径を
計って光の波長や速度を計算します

現場でやってみると実に正確に測れると実感
いい体験でした

これまでの放送大学スクーリングのレビュー一覧はこちらです

科目のシラバスは以下の通りです
これ二日で6000円は安い・・・・と僕は思う

2650436
東京文京学習センター 13B
クラスコード K
科目名 光とあそぶ
科目区分 導入科目：自然と環境 ナンバリング 220
定員 16名
担当講師 コウノ　タカノリ 河野　能知 （お茶の水女子大学准教授）

【授業内容】
「光」は身近な存在ですが、その本質を考える機会はあまりありません。この科目では簡単な実験によって光の波としての性質（回折・干渉）や偏光の性質を調べます。そして、観測される興味深い現象がなぜ起こるのかを考えることによって、普段見過ごしていた光の本質について理解を深めます。実験では、レーザー光の美しい干渉縞や偏光の不思議な振る舞いを観察するなどして、光とあそぶという楽しい体験をすることができます。
【学生へのメッセージ】
光の性質から導かれる定量的な予測と実験で得られた結果との一致を確認することによって光の本質を理解することになります。この体験を通して、実験によって自然の本質を理解する方法を学んでください。

実施時間
2024年11月09日（土）第1時限 09:50～11:20
第1回授業全体の概要と1日目の実験内容の説明
2024年11月09日（土）第2時限 11:35～13:05
第2回空気中及び水中における光の波長の測定
2024年11月09日（土）第3時限 14:05～15:35
第3回スリットによる回折と干渉を調べる
2024年11月09日（土）第4時限 15:50～17:20
第4回ピンホールによる回折と干渉を調べる

2024年11月10日（日）第1時限 09:50～11:20
第5回２日目の実験内容の説明ならびに反射光の偏光特性の観察
2024年11月10日（日）第2時限 11:35～13:05
第6回偏光子を透過する光強度の偏光角依存性の測定
2024年11月10日（日）第3時限 14:05～15:35
第7回方解石による複屈折の観察
2024年11月10日（日）第4時限 15:50～16:35
第8回セロハンテープによる色偏光の観察