波の干渉実験(生徒実験 その4)
普段の仕事だけでなく、子育ても重なって、1人何役も同時にこなす日々が続いています。
そんな中、面白い波の干渉実験を作れたので久々にご紹介。
本校の物理準備室には巨大な水槽があります。元々は物理部の現3年生が頑張って作った実験用水槽です。もう使っていないのですがもったいないので何かに使えないかな、となんとなく思っていました。
ちょうど2年生が波の単元に入ったので「波の干渉の現物を見せられたら面白いかな、おし、その単元でこの水槽使おう」と思い、まずは水を張って実験をしてみました。お風呂でやるような波をちゃぷちゃぷするような実験です。
しかし、やはり壁での反射波が強くお話しにならない。そこで、波を打ち消すようなガーゼのようなものがないかと思い、捨てるガーゼ(古くなり過ぎて使えない)とかもらえたらラッキーかなと思いつつ保健室に寄ったところ、捨てるレースのカーテンならあるということでもらってきました。適当に結束バンドでまとめて水槽の壁に沿って置いて消波ブロック代わりです。
レースのカーテンの効果はそこそこでした。干渉の様子は見何となくは見えました。しかし、やはりまだ見えにくい。
波の反射を全て打ち消せるわけもなく、どうしても細かい波の反射が被ってしまう。そもそも、水は透明なので、光の反射でうまく水面の様子がわかる位置からしか見えない。
見えにくい実験は感動も薄い。
しばらくどうしたものかなーと、放置していたのですが、ふと大量の発泡ビーズ(1300円くらい)を買ってきて水を張って浮かべれば水面の大きな波だけがよく見えるようになるのではないか、と考え再実験。
動画はこちら↓
いい具合に完成しました。
ただ、干渉の様子をキレイに作るためには二つの波源の波の大きさを同じにしなくてはなりません。そこは人が頑張るしかないようです。
(今度、機械化してみようかな?水波実験投影装置は売っているけど、この実験の売りは波の干渉を目で直接見れるところだし。でも自分の手を使って干渉を起こせるのが面白いよね)
あと、一般的にはそんな大きな水槽なんて普通ないからウチでは実験出来ない、とお思いかもしれませんが、よくよく考えるとこれ、ホームセンターで売ってる子ども用のプールで代用出来ますね。つまり、どの学校でも実験可能です。レースのカーテンもニトリで安いやつ買ってくればいいでしょう。
休み時間に高校生が物理室で波の干渉を自分で作って遊んでる、そんないい光景を見ることができましたよ。
(※ iphoneで記事を全部作成してみました。どんな風に仕上がってあるのだろうか?)PCで動画の埋め込み部分だけ手直ししました。スマホで細かい空き時間を使って記事にできるのはいいですね。