虹色実験　その他（偏光の干渉、回折）

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シャボン玉・膜・干渉

このページでは、偏光、干渉、回折などによってできる現象をまとめてみました。 　メガネが汚れたり、自動車のフロントガラスが曇ったりすると、街灯やヘッドライトが色づいて見えます。これは回折現象によると考えられます。空の光環や彩雲などと同じです。冬に窓に息を吹いて曇らせて、外の街灯を撮ってみました。 　透明なプラスチックに偏光した光を透過させ、それをもう一枚の偏光板を通して見ると色の付いた縞模様に見えることがあります。これはプラスチックの力のかかり方によって、光が透過するときに光の性質が変化することによります。変化の仕方が異なる光が干渉しあって色が出るのです。詳しいことは他のサイトで勉強して下さい。 　実験は、偏光板があればよいのですが、なくてもパソコンやテレビの液晶画面があれば可能です。液晶画面をなるべく白だけの表示にします。その下に、CDケースやトランプケースを置きます。ケースがゆがんだプラスチックなのですが、同時に偏光板の一つの役目をします。また、液晶ディスプレイは中に偏光板が入っています。そもそも液晶が偏光板になっています。よって、液晶の下に置いたCDケースは色づいて見えます。ただ、さらに偏光板（カメラの偏光フィルターがもっとも身近でしょうか）があればよりきれいに撮ることができます。反射ではなくてプラスチックに光を透過させて観察します。つまり、液晶ディスプレイ、プラスチック、偏光板を重ねます。このときプラスチックや偏光板の向きを変えると、模様も変わります。 　銀色に輝くコンパクトディスク（CD）はもっとも身近な虹色かもしれません。銀色に輝くのはアルミが蒸着されているからですが、虹色に輝くのは、音楽を記録しているピットと呼ばれる溝があるからです。この溝によって光が回折するのです。回折現象では波長によって進行する方向が変わります。さらに多くの溝のためにそれぞれの溝から進行する光が干渉し合って虹色に輝くわけです。 　水槽に水を入れるとプリズムになり、屈折で虹色が見えることは、屈折のページで示しました。ところが、そこに入ってくる光が窓のカーテンやすだれを通る場合、どうも私にはよく分かりませんが、非常に複雑な色になります。カーテンの縁に沿って青色の筋が出たりするのです。CDと同様に回折と干渉が屈折と重なって起こっているのかもしれませんが、いまのところ原因を特定できていません。下の写真の場合、水槽の裏側が窓で、レースのカーテンが掛かっています。レースのカーテンを動かすと模様も変わります。 　水槽の後に、いろんなものを置いてみました。手を置くと手の回りに色が付きます。透明プラスチックでできたボールペンを置くと新たに鮮やかな虹の棒が現れました。

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