Mitä tapahtuu, kun valo kulkee prisman läpi? Valkoinen valo muuttuu seitsemän värin palapeliksi – Newtonin rakastama valon maailma

Täällä tiedevalmentaja Ken Kuwako. Joka päivä on uusi koe.

Sateen jälkeisellä taivaalla hehkuva sateenkaari tai saippuakuplan pinnalla tanssivat värit – olet varmasti joskus pysähtynyt miettimään, miksi ihmeessä valossa on värejä. Todellisuudessa arkipäiväinen valkoinen valo kätkee sisäänsä upean värien paraatin. Tällä kertaa tutustumme tähän salaisuuteen taianomaisen työkalun, prisman, avulla.

Paljasta valon salaisuus! Prisman ihmeellinen maailma

Vaikka olemme oppineet, että valo kulkee suoraan, se voi tietyissä olosuhteissa muuttaa suuntaansa hyvinkin dramaattisesti. Yksi tunnetuimmista ilmiöistä on dispersio, jossa valo hajoaa eri väreihin.

Katso ensin tältä videolta, kuinka valo muuttaa muotoaan silmiemme edessä:

Kun valkoinen valo osuu prismaan, se hajoaa upeaksi sateenkaareksi. Tämä johtuu siitä, että valkoinen valo on todellisuudessa yhdistelmä useita eri aallonpituuksia. Valon eri värit taittuvat eli muuttavat kulmaansa eri tavalla kulkiessaan prisman läpi. Tämä pieni ero kulmassa kasvaa prisman ulostulossa näkyväksi värien kirjoksi.

Yksivärinen valo paljastaa erot taittumisessa

Mutta mitä tapahtuu, jos käytämme punaista tai vihreää laseria (yksiväristä valoa)? Koska niissä on vain yksi aallonpituus, ne eivät hajoa eri väreihin kulkiessaan prisman läpi. Huomio kannattaakin kiinnittää taittumiskulmaan. Jos vertaat kuvia tarkasti, huomaat, että vihreä valo taittuu jyrkemmin kuin punainen.

Tämä johtuu siitä, että vihreän valon aallonpituus on lyhyempi kuin punaisen, jolloin se reagoi voimakkaammin kulkiessaan lasin kaltaisen aineen läpi. Juuri tämä värien välinen ero taitekertoimessa on syypää sateenkaarien syntyyn.

Vinkkejä onnistuneeseen kokeeseen

Kun teet tämän kokeen koulussa tai kotona, huomioi seuraavat seikat saadaksesi parhaan tuloksen ja oivalluksia:

Tarvikkeet

・Kolmioprisma (akryylinen tai lasinen; mitä kirkkaampi, sen parempi)

・Valonlähde (valkoinen LED-valo sekä punainen ja vihreä laserosoitin)

・Musta kartonki tai valkokangas (valonsäteiden selkeään heijastamiseen)

・Pimennetty tila (verhojen sulkeminen tekee valon reitistä huomattavasti selkeämmän)

Kokeen vaiheet

Pimennä huone, kohdista valkoinen valo prisman kulmaan ja heijasta se kankaalle.

Tarkkaile rauhassa, kuinka valo hajoaa sateenkaaren väreihin (tätä kutsutaan spektriksi).

Vaihda valonlähde punaiseen laseriin ja merkitse muistiin, mihin kohtaan se osuu kankaalla.

Vaihda vihreään laseriin ja vertaa sen paikkaa punaiseen valoon. Huomaat eron valon taipumisessa.

Valokuvaamalla tai videoimalla tulokset voit analysoida taitekerrointen eroja visuaalisesti. Alla olevassa kuvassa olemme yhdistäneet punaisen ja vihreän valon: näet selvästi, että punainen valo ”vastustaa” taipumista enemmän.

Vertailemalla dispersiota, taittumista sekä yksivärisen ja valkoisen valon ominaisuuksia, herätät takuulla uteliaisuuden: ”Mitä valo oikein on?”. Valon fysiikka avautuu parhaiten juuri itse näkemällä, ei vain kirjoista lukemalla.

Newtonin tarina valosta

Valon tutkimisesta puhuttaessa ei voi ohittaa Isaac Newtonia. Ennen uskottiin, että prisma itsessään värjää valon. Newton kuitenkin todisti prisman avulla, että valkoinen valo on kaikkien värien summa.

Japanin kansallisessa luonnontieteellisessä museossa on esillä Newtonin värilevy, joka kunnioittaa hänen työtään.

Kyseessä on seitsemään väriin jaettu levy, joka nopeasti pyöriessään näyttää silmään lähes valkoiselta. Se on hauska laite, joka osoittaa prisman ilmiön päinvastoin: värien sekoittuminen tuottaa valkoista. Vaikka Newton ei itse rakentanut juuri tätä laitetta, hänen valoteoriansa elää edelleen vahvana nykyajan tiedekasvatuksessa.

Ota yhteyttä

Tiede on ihmeellistä ja hauskaa! Kerään sivuilleni helppoja kotikokeita ja selkeitä ohjeita tieteen maailmaan. Tutki ja kokeile rohkeasti!

・Lisätietoa ylläpitäjä Ken Kuwakosta löydät täältä. ・Yhteydenotot (kirjoitustyöt, luennot, tiedekerhot, TV-yhteistyö jne.) tämän linkin kautta. ・Seuraa uusimpia päivityksiä X-palvelussa!

Tieteen niksikanavalla julkaisemme koe-videoita!

２月のイチオシ実験！梱包材で遊ぼう！

• 静電気の時期になってきました。子供と一緒に梱包材で盛り上がろう！→ やめられなくなる！静電気実験２０

体中に梱包材をはりつけてみよう！

テレビ番組等・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。

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。

講師等・ショー・その他お知らせ

• 2/20（金）「生徒の進学希望実現支援事業」研究授業＠福井県立若狭高等学校　講師
• 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）　サイエンスショー予定
• 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。