頭皮マッサージ機でできる不思議な干渉縞の模様(双曲線)

ケン博士
サイエンストレーナーの桑子研です。このサイトで科学を一緒に楽しみましょう。 

 

 波の干渉は数式がの理解が少し難しく、大学入試センター試験では特に現象面を理解してのかどうかを問うような問題が多く出題されます。

そこでヘッドウェーバーという頭皮マッサージ機と水槽を使って、実際にヤングの実験や回折格子では、どのような模様ができるのか確認しました。

科学のレシピ

用意するもの

水槽、マッサージ機

使ったのはこちらのマッサージ機です。

角が5本はえていますが、片方は2本にして、もう片方はそのまま5本のものをつかいます。それぞれが振動をして、波源となります。水槽につけると、水面に素元波が発生して、波の重ね合わせがおこり、特徴的な模様がみられます。

2本のほうが、ヤングの実験のモデルです。こちらの動画を御覧ください。

双曲線がよく観察できますよね。

5本のほうが、回折格子のモデルです。ヤングの実験よりも、はっきりとした模様がみえるのがわかります。

実際に生徒は模様を見て感動しているようでした。簡単にできる実験で、効果も高いのでぜひ導入してみてください。

ヘッドウェーバーは300円ショップで売っていたとても安い道具ですので、生徒の数そろえるのも楽ですね(^^)お試しください。

 

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桑子 研(くわこけん)
 1981年群馬県生まれ。サイエンストレーナーとして全国で実験教室やICT活用講演会を開いている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)、『きめる!物理基礎』(学研)など10冊。