教室が光の迷宮に！レーザーと黒板消し・霧が描き出す「光の足跡」が美しすぎる件
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
「透明なはずの光」が、目の前でくっきりと鮮やかな一本の線になる。そんな魔法のような光景を体験したことはありますか？
映画のワンシーンで、張り巡らされたレーザー光線を潜り抜けるスパイの姿を見たことがあるかもしれません。しかし、実は現実の世界では、光そのものは何かにぶつからない限り、私たちの目には見えないという不思議な性質を持っています。
例えば、空気が完全に澄み切った宇宙空間で強力なレーザーを放っても、その横顔（道すじ）を見ることはできません。光が「そこにある」と気づくのは、常に何かが光を反射し、私たちの瞳に飛び込んできた時だけなのです。今回は、学校の教室や家庭にある身近な道具を使って、この「光の道すじ」を鮮明に浮かび上がらせ、光の正体を捕まえる2つのレシピをご紹介します。
科学のレシピ
準備するのは、たったこれだけです。
・レーザーポインター
・黒板消し（チョークの粉がついているもの）
・霧吹き（水を入れたもの）またはフォグマシン
方法１：黒板消しの「粉」で光を捕まえる
一つ目は、学校の教室ですぐに試せるダイナミックな方法です。暗くした教室でレーザー光を照射し、その空間で黒板消し同士を「パンパン！」と叩いてみてください。すると、それまで何もなかったはずの虚空に、鋭い光の剣がパッと現れます！浮遊するチョークの細かな粉の一つひとつが光を反射し、それらが連なることで見事な直線を描き出すのです。これは専門的には「光の散乱」と呼ばれる現象です。特に、小さな粒子によって光の通り道が見えるようになることを「チンダル現象」と呼びます。夕方の雲の切れ間から光が差し込む「天使の梯子」も、実は空気中の水滴や塵がこの現象を引き起こしているんですよ。
方法２：フォグマシンを使ってドラマチックに
チョークの粉を使う方法は手軽ですが、掃除が大変だったり、粉っぽさが気になったりすることもありますよね。そんな時に科学の現場で重宝するのが、「フォグマシン」を使った実験です。専用の液を霧状にして噴射するこのマシンを使えば、チョークの粉よりもずっと長い時間、光の道すじを観察し続けることができます。こちらの動画も併せてご覧ください。思わず光線を手で掴みたくなるような、幻想的な空間が広がります。これには生徒たちからも「おおーっ！」と歓声が上がります。
フォグマシンがなければ霧吹きで水を吹きつけてみても観察できますよ。
さらに楽しむためのヒント：光を操る「鏡」の魔法
この実験をさらに面白くするには、「鏡」を組み合わせてみてください。鏡に向かってレーザーを放ち、その周辺で霧吹きをしたりチョークの粉を舞わせたりすると、光が「反射の法則」に従ってカクカクと折れ曲がっていく様子が手に取るようにわかります。「光は直進する」「入射角と反射角は等しい」という教科書の文字だけの知識が、目の前で美しい光のアートへと変わる瞬間です。ぜひ、光の隠れた姿を探して、その美しさに触れてみてくださいね！
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