箱の中に箱が！光の魔法CMYウォーターキューブを作ろう！（光の屈折・色の三原色）

こんなもの（CMYウォーターキューブ）を作りました。兎にも角にも、この美しい水の作る魔法をご覧ください。

これは私が手作りしたものですが、そもそもこれは私の大好きな既製品の CMYキューブの秘密を知りたくなり、作ったものです。CMYキューブってなに？って思う人もいますよね。「CMYキューブ」とは、 #光の屈折 や #光の反射 と、 #色の三原色 （Cシアン・Yイエロー・Mマゼンタ）の原理を楽しく学べる科学教材です（ #光の三原色 かと思いきや色なのです）。立方体のそれぞれの面に、イエロー（黄色）、シアン（青緑）、マゼンタ（赤紫）が塗られていて、その箱を眺めてみると、なんと小さな箱が内側に現れると言うものです。

amazonでも購入することができます。私が持っているのはこちらの、CMYミキシングキューブ（amazon）です。こちらの動画をご覧ください。

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なぜ小さな箱が浮かび上がるのだろうか？動画の最後に紹介したのですが、ダイソーで売っていた透明なサイコロをよく見てみると、確かにこの中にも小さな箱があるのがわかりました。こんなところに潜んでいたなんて！

こちらの製品、実は歴史がありました。

CMY ミキシングキューブ 1960年代に単純なユークリッドの形を基に色付きのフォームを扱う技術を開発したアメリカ人アーティストVasa Mihichに触発されました。

初め「光の三原色」かなと思いましたが、これは反射光なので「色の三原色」です。色の三原色については詳しくはこちらをご覧ください。https://global.canon/ja/technology/kids/mystery/m_04_04.html

CMYキューブを色々と調べてみると、上の黄色は下面の黄色が浮かび上がったもの、

そして左側の青は、奥の青（シアン）からの光が通ってきたもの、ピンク（マゼンタ）も同様ということがわかりました。

例えばレーザーポインターでピンクの下のオレンジのところを狙ってみると、マゼンタの面から光がやってきているのがわかります。これが黄色と混ざるということになります。

またここのオレンジの面を狙ってみると、下面の黄色のところからも光が反射されてきているようです。

まだわからないことがたくさんある、もっと詳しく知りたい！そう思って、水を使ったCMYウォーターキューブを作って実験をすることにしました。そしてできたものが、CMYウォーターキューブです。

作り方

透明ちよがみはダイソーで売られていたものです。

また私はセリアで買いましたが、キューブボックス（1BOX）というものが売られています。これはダイソーでも売っているようです。

ここに透明ちよがみを切って、入れていきました。

これで完成です。水を入れていきましょう。

入れる過程を見ていくと、、、

セロファンで実験してみましたが、、、うまくいかず。

　色の透明感を出すためにいろんな材料を試してみました。セロファンは、シアン・マゼンタ・イエローがしっかり再現できず（赤、青、黄）になってしまいました。また水に溶けてしまうことも弱点です。何度かやっているとふにゃふにゃしてきます。

透明ちよがみがやはり適していると思われます。

探究する面白さ、楽しさ！

五円玉を色々な場所に置いてみました。どう見えるのでしょうか。手前に置くと、、、

奥におくと、、、

五円玉が浮かび上がっているのがよくわかります。一枚ずつ入れてみると、また不思議な様子が浮かび上がってきます。

全部入れてみると…

このような台紙を用意して、色鉛筆で色を重ねていくと…

ある程度、再現することができました。

色の三原色であることがわかります。次に１枚ずつシートを入れて、番号をつけて観察しました。

１つずつ見ていくと、、、

「２」番が浮かび上がり、その像がそれぞれの面に反射をしていることがわかります。また下の方に半分に縮まったような像が見られます。V字の白の部分がどこからきているのかが気になります。

青のものは、３の部分が手前に来ていることがわかります。４の部分ではないのですね。また白い部分がどこから来ているのかがやはり気になります。

赤も青と同様ですね。全て入れてみると…

 

「COPIC sketch」を使った方法

　これは生徒が考えた方法です。「COPIC sketch」というペンを使って色を表現することで、鮮やかな色合いを再現することに成功！これを使った水槽型キューブが見事完成しました。こちらが水を入れる前です。

水を入れるとこのようになります。

入れる前と入れた後の比較です。

透明な水に色が映える様子は本当に綺麗で、つい見入ってしまいます。

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