Yhdestä valonsäteestä kymmenen!? Laserinterferenssikoe kierrätetyllä CD:llä

Tervehdys, olen Ken Kuwako, tiedekouluttaja. Jokainen päivä on kokeilu.

Eikö olisikin hämmästyttävää, jos saisit kuulla, että musiikin kuunteluun tarkoitettu CD-levy on itse asiassa erittäin kehittynyt valokokeilulaite? Suoratoiston valtakaudella hyllyn nurkassa pölyttynyt CD-levy on todellinen aarreaitta, jolla pääset helposti käsiksi fysiikan ihmeisiin. Tänään esittelen taianomaisen kokeen, jossa käytetään CD-levyä muuttamaan yksi lasersäde moneksi valokimpuksi.

Kun kallistat CD-levyä, se kimaltelee sateenkaaren väreissä. Mutta tarkemmin katsottuna, itse levy ei ole värillinen. Itse asiassa CD-levyn pinnalla on silmille näkymättömiin asti ohuita uria (raitoja), joista heijastuva valo aiheuttaa ilmiön nimeltä interferenssi. Sen ansiosta sateenkaaren värit päätyvät verkkokalvoillemme.

Tänään kokeilemme valon interferenssin havaitsemista irrottamalla CD-levystä diffraktioristiksi (eli hilaksi) kutsutun osan. Kokeilin tätä itse opettajani, herra I:n, ohjeiden mukaan, ja sen tarjoama syvällisyys yllätti minut täysin. Kerron samalla vihjeitä siihen, miten voit valmistaa oman valoa erottelevan spektrometrin!

🧪 Tiedeleivontaa: Näin irrotat valoa erottelevan diffraktioristikon
Tarvikkeet
CD-R (käyttämätön tai tarpeeton), sakset

Kokeen suorittaminen
Koe on todella yksinkertainen, mutta vaatii hieman voimaa.

Aloita leikkaamalla CD-levystä palanen kestävillä saksilla. CD-levy on yllättävän kovaa, joten suosittelen ehdottomasti käyttämään peltisaksia tai vastaavia, jotta saksien terät eivät vaurioituisi.

Leikkaa siitä tällainen viuhkamainen pala. Muista suojata silmäsi ja varoa viiltämästä sormiasi, sillä muovin palasia voi lentää.

Kun pala on leikattu, poista sen pinnalla oleva hopeinen pinnoite (heijastava kerros). Kiinnittämällä ja repimällä pois esimerkiksi teipin, saat jäljelle vain läpinäkyvän muoviosan. Tähän läpinäkyvään levyyn on itse asiassa jäänyt CD-levyn ydin: näkymättömät urat.

Osoita tällä läpinäkyvällä palasella laservaloa. Käytä turvallisuussyistä kaupallista laserosoitinta.

Kokeen tulokset: Miksi yksi valo ”monistuu”?
Kun osoitat laserilla, katso, mitä tapahtuu! Suoraan kulkenut yksi valonsäde hajoaa ja heijastuu moneksi pisteeksi vasemmalle ja oikealle.

Kokeilin myös vihreällä lasersäteellä:

Miksi valo monistuu? Se johtuu siitä, että CD-levyn lukemattomat pienet urat heijastavat ja päästävät valoa läpi erikseen. Kun erilleen hajonneet valoaallot vahvistavat toisiaan joissakin paikoissa ja heikentävät toisiaan toisissa, voimakas valo pääsee ulos vain tiettyihin suuntiin. Tätä ilmiötä kutsutaan valon interferenssiksi.

Soveltamalla tätä mekanismia voit rakentaa spektrometrin, laitteen, jolla voit tutkia, mitä värejä valo sisältää. Jos katsot auringonvaloa tai loisteputken valoa tämän CD-palasen läpi, näet varmasti kauniit sateenkaaren portaat.

Vaikka pelkkä havainnointi on hauskaa, syvempään tieteen maailmaan pääset, kun kysyt: ”Miksi valo hajoaa?” tai ”Mitä tapahtuu, jos urien väli muuttuu?”. Nauti valon taiteesta käyttämällä aivan tavallista CD-levyä!

📝 Ota yhteyttä ja pyydä palveluja
Tuo tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäksi! Täältä löydät selkeät ohjeet hauskoihin kotikokeisiin ja vinkkejä niiden tekemiseen. Selaa ja tutki lisää!

Tiedevihko-blogini sisältö on julkaistu kirjana. Lisätietoja täällä

Lisätietoja ylläpitäjästä, Ken Kuwakosta, täällä

Tiedustelut (kirjoitukset, luennot, kokeilutunnit, TV-konsultointi/esiintymiset jne.) täällä * Artikkelipäivitykset lähetetään X-palvelussa!

Tiedevihko-kanavalla on kokeiluvideoita!

３月のイチオシ実験！

• 押し花を作ろう！：梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。

テレビ番組・科学監修等のお知らせ

• 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。
• 2月27日放送予定「チコちゃんに叱られる」（NHK）の科学監修しました。

書籍のお知らせ

• 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
• サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
• 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
• 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）…　高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

講師・ショー・その他お知らせ

• 3/20（金）　日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③　11:20-12:20
• 7/18（土）　教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
• 10/10（土）　秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
• 各種SNS　X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads

Explore

• 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
• 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
• Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
• 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
• 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
• About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
• お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。