Näkymätön valo näkyväksi! Laser- ja savukonevalo-show

Täällä tiedekouluttaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on koe.

Kun osoitat laserosoittimella seinää, siihen syttyy kirkas punainen tai vihreä piste. Mutta osoittimesta seinään kulkevaa valon reittiä ei yleensä näe lainkaan. Valo kulkee siinä varmasti, joten miksi emme näe sitä? Ja entä jos olisi laite, joka loihtisi luokkahuoneeseen pilven hetkessä ja saisi valon polun hohtamaan näkyviin? Eikö tekisi mieli kokeilla?

Valon polkua ei yleensä näe

Äskettäin kokeilin seitsemäsluokkalaisten tunnilla, miten valon polku (laserin säde) saadaan näkyviin. Tavallisella laserosoittimella sitä ei voi nähdä. Siksi sinkosin laserin reitille liitupölyä taululiinalla. Kun huone pimennetään, valon polku piirtyy näkyviin juuri näin.

Liitupölyä ei kannata hengittää sisään, joten kokeessa on syytä pitää oppilaat riittävän kaukana. Saman voi tehdä myös suitsukkeen savulla: kerää savu esimerkiksi akvaarioon ja suuntaa laser sen sisään. Nauti valoshow’sta! Laservalo on vaarallista silmille, joten sitä ei saa koskaan suunnata kenenkään kasvoja tai silmiä kohti.

Miksi valo näkyy, kun ilmassa on pölyä tai savua?

Näemme asian silloin, kun valoa osuu silmiimme. Laservalo etenee tarkasti suoraan, joten tyhjässä ilmassa yhtään valoa ei eksy sivusta katsovan silmiin. Siksi polku ei näy.

Mutta jos valon reitillä on liitupölyä tai savuhiukkasia, valo osuu niihin ja sirota joka suuntaan. Tätä kutsutaan valon sironnaksi. Osa sironneesta valosta päätyy silmiimme, hiukkaset hohtavat ja valon polku ilmestyy näkyviin.

Sama ilmiö on itse asiassa tuttu arjesta. Kun auringonvalo tunkee pilvien raosta maahan säteinä, nuo ”enkelien tikkaat” näkyvät, koska ilman vesipisarat ja pöly sirottavat valoa. Luokan laser onkin tuon maiseman pienoisversio.

Lapset eivät hengitä liitupölyä – nyt astuu esiin sumukone

Minusta ei tuntunut hyvältä antaa lasten hengittää liitupölyä. Siksi aloin käyttää sumukonetta.

Sumukone 500 W

Sumukone on lavatehosteissa käytettävä laite, joka tekee pilveä, kun sekoitat keskenään glyserolia ja vettä suhteessa 1:1. Kun sellaisen hankkii, luokkahuone täyttyy pilvistä käden käänteessä.

Miten sumukone oikein tekee pilven?

Sumukoneen periaate on yksinkertainen: kuumenna höyryksi, jäähdytä pieniksi pisaroiksi.

Ensin koneen sisällä oleva lämmitin kuumentaa glyserolin ja veden seoksen höyryksi. Höyry suihkuaa voimalla ulos koneen suuaukosta. Ulkoilman kylmyys jäähdyttää sen nopeasti, ja höyry muuttuu silmälle näkymättömän pieniksi nestehiukkasiksi. Nämä lukemattomat pienet hiukkaset leijuvat ilmassa ja näyttävät valkoiselta, pöyheältä ”pilveltä”.

Luonnon pilvet syntyvät lähes samalla tavalla. Maasta ja merestä haihtunut vesihöyry jäähtyy ylhäällä pieniksi vesipisaroiksi, ja pisaroiden kokoelma on pilvi. Muuten, maanpinnan lähellä syntyvää pilveä kutsumme sumuksi. Englanniksi sumu on ”fog”, ja siitä sumukoneen (fog machine) nimi juontuu.

Miksi sitten mukaan sekoitetaan glyserolia? Toisin kuin vesi, glyseroli haihtuu huonosti, joten hiukkaset leijuvat ilmassa pitkään katoamatta. Siksi pilvi pysyy pitkäikäisempänä kuin pelkällä vedellä.

Valoshow, joka on turvallisempi ja kauniimpi

Kun luokkaan tehdään sumukoneella pilvi ja laser ammutaan sen läpi, valon polku erottuu paljon terävämmin kuin liitupölyssä. Kun mukaan otetaan peilejä, kuperia linssejä ja lasia, näet kolmiulotteisesti ja selvästi, miten valo heijastuu, taittuu ja kokoontuu. On kokeiden suuruutta saada todistaa omin silmin se, minkä on aiemmin nähnyt vain oppikirjan kuvista.

Näkymättömän tekeminen näkyväksi on yksi luonnontieteiden tärkeimmistä keinoista. Kun seuraavan kerran katselet valoa ympärilläsi, kuvittele, minkälaisia hiukkasia sen reitillä on.

Sumukoneesta on hyötyä myös ilmatykissä!

煙が宙を舞う!フォグマシンで解き明かす「見える空気砲」の科学(回転の科学)

Yhteydenotot ja tilaukset

Tuodaan tieteen ihmeet ja ilo lähemmäs arkea! Tälle sivustolle on koottu helposti ymmärrettäviä, kotona tehtäviä hauskoja tiedekokeita ja niiden vinkkejä. Kokeile rohkeasti hakea eri hakusanoilla!
・Tiedeaiheiden ideapankin sisällöstä on tullut kirja. Lisätietoja täältä
・Sivuston ylläpitäjästä Ken Kuwakosta täältä
・Pyynnöt (kirjoitus-, esitelmä-, kokeilutyöpaja-, TV-ohjelmien asiantuntija- ja esiintymistyöt jne.) täältä
・Artikkelipäivitykset X:ssä!

Tiedekokeiden kanavalla julkaistaan koevideoita!

10月のイチオシ実験!

紙コップジャイロ飛行機を作ろう!

https://youtube.com/shorts/jLVKYRVI1uY?feature=share

テレビ番組監修・イベント等のお知らせ

書籍のお知らせ

  • 『高校入試 分解問題集 理科』(学研)…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。
    『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)
    スクリーンショット 2014-07-05 0.43.51
  • 『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!)

【日本語】X(Twitter)/instagram/Facebook 【英語】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。