Helppo kotikoe! Heijasta seinälle “ylösalainen maailma” – linssien ja valon ihme
Olen Ken Kuwako, tiedekouluttaja. Joka päivä on kokeellinen.
Muistatko sen tiedetunnin kokeen, jossa käytettiin kynttilää, suurennuslasia ja valkokangasta? Eikö ollutkin jännittävää, kun pimeässä huoneessa näit valkokankaalla hämärän mutta selkeän, ylösalaisin olevan kynttilän kuvan?
Mutta tässä herää yksi kysymys: ”Miksi aina kynttilä?”
Ehkä olet sen kokeen takia ajatellut, että ”kuvan voi heijastaa vain jollain erityisellä, itse valoa lähettävällä esineellä, kuten kynttilällä tai hehkulampulla”. ”Eikö siis edessä olevaa lyijykynää tai ikkunan takana olevaa sinistä taivasta voi heijastaa?”… Ei suinkaan!
Itse asiassa suurennuslasilla (kuperalla linssillä) on kyky heijastaa KAIKKI, minkä silmämme näkevät. Tämä johtuu siitä, että kaikki näkemämme esineet ”heijastavat” valoa. Linssi pystyy keräämään tuon heijastuneen valon.
Tänään esittelen sinulle erittäin helpon ja kauniin kokeen, joka todistaa tämän. Emme käytä kynttilän liekkiä. Käytämme ”ikkunan takana olevaa maisemaa”!
Tieteen resepti
Tarvikkeet: Värillinen sellofaani, suurennuslasi (voit ostaa sellaisen edullisesti kaupasta)
Kokeen suoritus:
① On suositeltavaa suorittaa koe päivänvalossa. Sammuta huoneen valot ja pyydä kaveria pitämään värillistä sellofaania ikkunan lähellä.
② Ota suurennuslasi ja siirry lähelle ikkunan vastakkaista seinää.
③ Aseta suurennuslasi lähelle seinää ja liikuta sitä edestakaisin.
Tulos:
Mitä tapahtuu? Tällä tavalla saat seinälle kauniin kuvan ikkunanäkymästä, kuten seuraavassa kuvassa.
Kuvia syntyy yhtä monta kuin sinulla on suurennuslaseja! Kaunista! Jos kuvaa suurentelee, näetkö?
Huomaatko? Sellofaania pitelevä henkilö näkyy heijastuksessa ylösalaisin! Myös koko maisema heijastuu.
Miksi kuva näkyy ylösalaisin? Periaate on täysin sama kuin kynttiläkokeessa. Ikkunan takana oleva maisema ja sellofaani heijastavat auringonvaloa. Kun tämä valo kulkee suurennuslasin (kuperan linssin) läpi, se taittuu. Linssin läpi kulkenut valo kerääntyy jälleen yhteen pisteeseen (tarkentuu). Tätä kuvaa, joka syntyy, kun valo todella kerääntyy, kutsutaan tieteessä ”todelliseksi kuvaksi” (real image). Tämä ”todellinen kuva” voidaan heijastaa selvästi valkokankaalle tai seinälle, ja sillä on aina ominaisuus olla ”ylösalaisin ja sivusuunnassa käännetty”.
Kuva, joka heijastuu suurennuslasin pinnasta, ei ole ylösalaisin! Vain linssin läpi kulkeva valo tuottaa käänteisen kuvan.
Tämä on hieno havainto! Kuva, joka heijastuu suurennuslasin lasipinnasta, on kuin peilikuva, eikä sillä ole mitään tekemistä linssin taittamiskyvyn kanssa. Mutta vain linssin läpi kulkevan valon luoma ”todellinen kuva” kääntyy ylösalaisin. Se on todiste linssin toiminnasta.
”Silmä” ja ”kamera” toimivat samalla periaatteella!
Itse asiassa tämä koe on täysin identtinen kameran periaatteen kanssa. Suurennuslasi toimii ”linssinä”, ja seinä toimii ”filmikelaana” tai ”kuvakennona”. Mikä vielä hämmästyttävämpää, meidän ”silmämme” näkevät maailman samalla mekanismilla. Silmän ”mykiö” toimii linssinä, joka heijastaa maiseman ylösalaisin olevana todellisena kuvana verkkokalvolle, joka on silmän takaosassa oleva ”valkokangas”.
”Miksi sitten emme näe maailmaa ylösalaisin?” saatat miettiä. Se johtuu siitä, että ”aivomme” kääntävät verkkokalvolle heijastuneen ylösalaisin olevan kuvan välittömästi ”oikein päin”! Kehomme on todella uskomaton!
Tämän kokeen voi tehdä ilman sellofaaniakin, mutta kaunis värikuva tekee siitä vieläkin vaikuttavamman. Haluan myös mainita erään oppilaan mielenkiintoisen idean, kun teimme tätä koetta. Hän heijasti kuvan paperille seuraavasti:
Tällä tavalla kuva näkyy selvästi, vaikka ei olisikaan valkoista seinää. En ollut itse ajatellut tätä. Oppilaat ovat mahtavia! Kokeilkaa tätä kotona!
Vinkkejä kokeen suorittamiseen oppitunnilla!
Lopuksi esittelen vinkkejä tällaisten demonstrointikokeiden suorittamiseen oppitunnilla. Vinkit ovat:
Jokaisella oppilaalla on oltava pääsy kokeiluvälineisiin.
Kaikkien oppilaiden on voitava osallistua.
Esimerkiksi 40 oppilaan luokassa valmistelin 20 suurennuslasia. Jaoin ne 20 oppilaalle, ja toiset 20 oppilasta seisoivat ikkunan luona sellofaanin kanssa ja liikuttelivat sitä. Tällä tavalla jokainen oppilas osallistui toimintaan. Tämä pitää tunnin tiiviinä ja on suositeltavaa. Etenkin valon oppialueella on hyvä edetä näyttämällä oppilaille erilaisia kokeita.
Yhteydenotot ja pyynnöt
Tee tieteen ihmeistä ja hauskuudesta itsellesi läheisempää! Olen kerännyt helposti ymmärrettäviä ohjeita hauskoihin tiedekokeisiin, jotka voi tehdä kotona. Etsi niitä lisää!
・Tämä tiedeblogi on julkaistu kirjana. Lisätietoja täältä ・Lisätietoja ylläpitäjä Ken Kuwakosta täältä ・Erilaiset pyynnöt (kirjoitukset, luennot, kokeelliset työpajat, TV-konsultointi, esiintymiset jne.) täältä ・Artikkelien päivitystiedot julkaistaan X:ssä!
Tiedeblogi-kanavalla on kokeellisia videoita!
５月のイチオシ実験！
キーンと冷えるドライアイス！気温が上がってくるこの時期・ドライアイスを使った昇華・凝結・等速度直線運動の実験はいかが？
液体ゼロ！ドライアイスが消えるまでの３時間を科学する（昇華・凝結・等速度直線運動）
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 4月30日（木）「THE突破ファイル」（日本テレビ）の科学監修を担当しました。
- 5月8日（金）理科教育ニュースを担当しました。
- 6月14日（日） 千葉大学インスタレーション「探究」にて講師を務めます
- 6月26日（金） 千葉大学の公開研究会（中学理科について授業公開予定）
- 7月18日（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。
書籍のお知らせ
- 『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。
各種SNS（更新情報をお届け！）
X(Twitter)／instagram／Facebook（日本語）
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。
