Luo auringonlasku muovipullolla! Maidon avulla paljastuu valon taika – sironnan salaisuus

Tervehdys! Olen Ken Kuwako, tiedevalmentajanne. Jokainen päivä on uusi koe.

Häikäisevän kaunis auringonlasku… Oletko koskaan miettinyt, miksi taivas muuttuu iltaisin oranssiksi ja punaiseksi? Tässä on helppo ja hauska kotikoe, joka paljastaa tämän taivaallisen mysteerin.

Salaisuus piilee ilmiössä nimeltä valon siroaminen. Se saattaa kuulostaa monimutkaiselta, mutta tämän kokeen avulla huomaat, kuinka kiehtovaa fysiikka voikaan olla!

Lisäksi kurkistamme mikroskoopin alle katsomaan, kuinka kokeessa käytettävät maidon hiukkaset näyttävät suorastaan ”elävän”.

Tiederesepti: Luo oma auringonlaskusi muovipullossa!

Tarvikkeet:

Kaksi 1,5 litran muovipulloa

Maitoa (saippuavesi käy myös)

Vettä

Taskulamppu

Parhaan tuloksen saat taskulampulla, jossa on voimakas ja suora valokiila.

Amazon: Taskulamppu

Rakuten: LED 13LED Super Light SV-3345

Ohjeet:

Esivalmistelu: Täytä molemmat pullot piripintaan vedellä.

Taikapiirros: Tiputa toiseen pulloon muutama tippa maitoa. Sekoita, kunnes vesi on aavistuksen sameaa. Varo laittamasta liikaa! Käytä vaikkapa pipettiä ja lisää maitoa tippa kerrallaan, kunnes sameus on juuri sopiva.

Valoa pimeyteen (vertailu):

Sammuta huoneesta valot. Aseta taskulamppu vasten pullon pohjaa ja valaise puhdasta vettä sisältävä pullo. Huomaat, että valo kulkee suoraan pullon läpi ja näkyy valkoisena korkin päässä.

Sitten varsinainen koe: Valaise nyt maito-vesiseosta sisältävä pullo samalla tavalla. Tarkkaile pulloa huolellisesti sekä sivulta että suoraan korkin päästä katsottuna. Mitä eroa huomaat?

Tulokset:

Puhtaassa vedessä valo kulki muuttumattomana läpi. Mutta entäpä maitopullossa? Sivulta katsottuna valokeila näyttää sinertävän vaalealta. Kun taas katsot suoraan valon ulostulokohtaa (korkkia), väri on muuttunut valkoisesta oranssiksi ja jopa punaiseksi! Aivan kuin aito auringonlasku.

Miksi? Pullon sisäisen auringonlaskun mekanismi

Tämän ilmiön avain ovat maidon sisältämät mikroskooppiset hiukkaset (rasva ja proteiinit).

Valon värit ja aallonpituudet: Vaikka auringon tai taskulampun valo näyttää valkoiselta, se koostuu todellisuudessa kaikista sateenkaaren väreistä. Valo on aaltoliikettä, ja eri väreillä on eri aallonpituudet.

Sininen valo: Lyhyt aallonpituus

Punainen valo: Pitkä aallonpituus

Siroaminen – valon eksyminen: Kun valo törmää ilmassa tai vedessä oleviin pieniin hiukkasiin, se kimpoilee eri suuntiin. Tätä kutsutaan valon siroamiseksi. Lyhytaaltoinen sininen valo siroaa herkästi joka suuntaan törmätessään hiukkasiin. Sen sijaan pitkäaaltoinen punainen valo läpäisee hiukkaset helpommin ja jatkaa matkaansa suoraan.

Kokeen selitys: Maitopullossa valo törmää maitohiukkasiin.

Sivulta näkyvä sininen: Kun valo saapuu pulloon, sininen valo alkaa heti sirota. Tämä sironnut valo osuu silmiimme, ja siksi pullon sisältö näyttää sivulta sinertävältä.

Päädystä näkyvä punainen: Kun valo saavuttaa pullon toisen pään, suurin osa sinisestä valosta on jo sironnut matkalle. Vain voimakkaimmin hiukkaset läpäisevä punainen valo pääsee perille asti ja näkyy silmissämme oranssina tai punaisena.

Sama tapahtuu taivaalla

Tämä koe on tarkka kopio siitä, mitä maapallon ilmakehässä tapahtuu.

Maidon hiukkaset = Pöly, vesihöyry ja muut ilmakehän hiukkaset

Pullon vesi = Maapalloa ympäröivä ilmakehä

Taskulamppu = Aurinko

Päivällä (Miksi taivas on sininen?): Kun aurinko on suoraan yläpuolella, valon matka ilmakehän läpi on lyhyt. Sininen valo siroaa yläpuolellamme, ja koko taivas näyttää siniseltä.

Illalla (Miksi ilta on punainen?): Kun aurinko laskee horisonttiin, valo joutuu kulkemaan ilmakehän läpi paljon pidemmän matkan vinosti. Kuten pullon pohjalta korkkiin. Matkan aikana sininen valo ehtii sirota pois kokonaan, ja vain suoraan etenevä punainen valo tavoittaa katseemme. Tämä on auringonlaskun salaisuus!

Mikroskoopin alla: ”Elävä” maailma ja Brownin liike

Jos katsomme tätä samaa maitoliuosta mikroskoopilla (noin 150-kertaisella suurennuksella), näemme jotain vielä ihmeellisempää. Maidon proteiinihiukkaset eivät pysy paikoillaan.

Ne liikkuvat levottomasti sinne tänne, aivan kuin ne olisivat eläviä!

Kyse ei kuitenkaan ole elämästä. Hiukkaset liikkuvat, koska näkymättömät, lämpöliikkeessä olevat vesimolekyylit törmäilevät niihin jatkuvasti joka puolelta. Tätä ilmiötä kutsutaan Brownin liikkeeksi.

On kiehtovaa, kuinka yksi lasillinen maitoa voi opettaa meille valon aaltoliikkeestä aina termodynamiikkaan asti!

Guskō Budorin elämäkerta ja kuparinen taivas

Valon siroaminen on inspiroinut myös kirjallisuutta. Kenji Miyazawan teoksessa ”Guskō Budorin elämäkerta” kuvataan poikkeuksellisen kylmää kesää, jolloin auringonvalo muuttui kupariseksi (ruskeaksi).

Ote teoksesta Guskō Budorin elämäkerta

Ote teoksesta Guskō Budorin elämäkerta

Tämän uskotaan viittaavan historialliseen tulivuorenpurkaukseen, jonka tuhka peitti ilmakehän noin sata vuotta sitten.

Käytännössä ilmakehään vapautui valtava määrä hiukkasia – aivan kuin olisimme kaataneet maitoa koko taivaalle! Koska hiukkasia oli niin paljon, sininen valo sirosi täysin jo keskellä päivää, jolloin aurinko näytti tummanpunaiselta eli kupariselta. Koe antaa siis aavistuksen siitä, miltä taivas näytti menneisyydessä.

Tiede on kaikkialla ympärillämme. Tämän kokeen onnistumisen a ja o on tehokas LED-taskulamppu. Kokeile ihmeessä!

Amazon: Taskulamppu

Rakuten: LED 13LED Super Light SV-3345

Seuraavaksi voisitkin kokeilla sateenkaaren valmistamista muovipullon avulla!

【雨の日もOK！】教室で虹を作れる！ペットボトルが「光の分散」の魔法ツールに！

Yhteydenotot ja tiedustelut

Tiede on ihmeellistä ja hauskaa! Kerään sivuilleni helppoja kotikokeita ja vinkkejä tieteen maailmaan. Tervetuloa tutkimaan lisää!
・”Science Notes” on nyt myös kirjana. Lue lisää täältä.
・Lisätietoa ylläpitäjä Ken Kuwakosta löydät täältä.
・Yhteistyöpyynnöt (artikkelit, luennot, tiedepajat, TV-konsultointi jne.) täältä.
・Seuraa uusimpia päivityksiä X:ssä (entinen Twitter)!

Katso koevideoita Tieteen vinkit -kanavalta!

３月のイチオシ実験！

• 押し花を作ろう！：梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。

テレビ番組・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。
• 2月27日放送予定「チコちゃんに叱られる」（NHK）の科学監修しました。

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・ショー・その他お知らせ

• 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）　秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
• 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。