光の３原色を見る実験〜カンタンに！

　上のイラストは「いきいき物理わくわく実験３」に載っている光の３原色実験装置です。飯田さんが開発したもの。

　一つの電球で三つの色の光をつくり、それを鏡で混合させる装置。

　電球と段ボール箱、それにセロハンとプラスチック鏡（１００円ショップのもの）で作れます。この実験の開発当時は、１００円ショップにイラストのような線光源になる電球を売っていたので、それをうまく利用したものです。普通の電球でもできるのですが、線光源の方が実験がクリアにできます。

　ぼくも、この装置を作って、けっこうな期間、授業で利用してきました。

　が、時と共に、セロハンは色あせます。セロハンを付け替えればいいのですが、だんだんとそれもめんどくさくなってきました。

　あと、装置が一抱えある大きさなので、これを持って授業をするのもちょっとたいへんだなあと思うようになりました。

　もともとめんどくさがりやなので、一度そう感じると、もっと単純なもので同じ実験ができないかなあ・・・と思うようになりました。

　理科教材で売っている装置も使ってみましたが、これが小っちゃいので、演示実験にはほど遠いんですね。演劇の時に使う照明装置みたいなものがあれば、一番わかりやすいんですが、それも大がかりになるし・・・

　・・・てなことを考えている内に、最近の懐中電灯の進化ぶりに思い当たりました。先日の先進科学塾でも、ＬＥＤライトを光源として使ったばかりです。

　明るくて、できるかぎり白に近い色のライトがいいなと。

　最近の日本製の白色ＬＥＤは補色関係にある青と黄色の組み合わせだと聞いていたので、ちょっと迷いましたが、先進科学塾で使ったＬＥＤは回折格子で覗いたとき赤や緑も出ていたので大丈夫のはず！と信じて、同じＬＥＤライトを３つそろえました。（本当は、お店で点灯して回折格子で覗いてみたかったのですが・・・さすがにそれは控えました）

　で、こんなふうにセロハンをセット。

　ライトのＬＥＤは１つだけのものにしました。最近は、明るさを増すために複数のＬＥＤを使っているものもあります。点光源にしたいので、ＬＥＤは１つのものがいいんですね。

　これはカーマのオリジナル商品で、安くて光が強そうだった（実際、強かった）ので、これに決めました。ちょっと、普通のＬＥＤとは形が違っています。

　これを三つ重ねると、できあがり。

　カ・ン・タ・ン！

　手でつかんで実験すればいいので、ライトを束ねる輪ゴムは特にいらないんですが、大きめのゴムバンドなどでまとめると、３原色の加色混合の実験がかんたんにやれます。

　実験結果は・・・

じゃあ〜ん！

うまくいきました。

絨毯が灰色で真ん中の白が見にくかったので、白い壁に当てたら・・・

　見事、まんなかは白！

　セロハンは１００円ショップで買ったものです。赤のセロハンは青や緑に比べて、色が薄かったので、赤のセロハンだけ２重に重ねて使いました。

　授業では白いスクリーンに映しました。もちろん、上の写真よりもっとキレイにできましたが、その写真は撮ってありません。

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　ところで、赤、緑、青（いわゆるRGB）が光の３原色といわれるのは、ぼくたちの目の構造がその３色を感じるようにできているからです。（詳しいことは、関連記事のリンクにある「錯視・錯覚の物理学」の記事をご覧ください）

　光の３原色がＲＧＢだというのは、マクスウェルが発見しました。それも、非常に簡単な実験によってです。マクスウェルといえば、数学の天才で、ファラデーの場の理論を数式化し、電磁波の存在を予言したことで知られますが、それよりもっと前に、光の色の研究をして、解明に成功しているんですね。（こちらも、詳しいことは、リンク先をご覧ください）

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　さて、この実験をしているときに、先進科学塾で他のスタッフの方から教えていただいた話が気になりました。

　例の「最近の日本の白色ＬＥＤは青と黄色の組み合わせが基本になっている」という話。

　でも、それだと、緑のセロハンをかぶせても緑の光は出てこないよなあ、という素朴な疑問。

　でも、緑の光も赤い光も出ているので、このＬＥＤは３色タイプ（赤・青・緑）なのかな・・・

　まてよ、そうすると、今度は黄色のセロハンをかぶせても黄色の光がでないことにならないか？

　で、、、

　黄色のセロハンをライトにつけて灯りを点けてみたら、ちゃんと黄色が出ました・・・

　こういうときは、やっぱり回折格子。光を分光して調べた方がてっとり早い。

　いつも授業で使っている回折格子シートを持ってきて、覗いてみました。