福島県教育センター所報ふくしま「窓」 No.133(H13/2001.7)-000_02/036page

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可動式ミラーの製作と活用
 
教育センター科学技術教育部


光が水中から空気中に進むときの屈折や反射は,生徒にとって理解が難しい事象です。そこで,水槽内で光の屈折や反射の様子を簡単に調べるために,写真のような可動式ミラーを開発しました。これとレーザー光源を組み合わせることで,光の性質を視覚的に調べることができます。
ここでは,教材の作り方と活用法を紹介します。
可動式ミラー

1つくり方

〈材料〉
市販のフェライト磁石(4個)
アクリルミラー(3p×5p1枚)
プラスチック製角棒(4o角 長さ6p1本)
アルミ製アングル(長さ6p1個)
耐水性の接着剤,浴室用シーリング剤

〈ミラー部の製作>
@ フェライト磁石2個をアルミ製アングルの下に接着剤で張り付ける。
A アルミ製アングルにアクリルミラーを接着剤で貼り付ける。
※ アルミ製アングルの裁断面は,やすり等で滑らかに削り,けが防止のため浴室用シーリング剤等で覆う。
ミラー部の製作

〈取っ手部の製作>
○ プラスチック製角棒に磁石2個を接着剤で貼り付ける。
※ 磁石のNとSの配置に注意する。
取っ手部の製作

2 準備

レーザー光源,水槽,可動式ミラー,水槽のふた(アクリル板),緑色系入浴剤(溶かすとコロイド溶液になる)を準備する。次に,水槽に3分の2ほど水を入れ,入浴剤を少量入れる。さらに,水槽上部の空間に線香の煙を充満させ,アクリル板をかぶせる。

3 活用

@ ミラー部の反射角度を変えることで,レーザー光による水面での屈折や,全反射の現象を簡単につくり出すことができる。
水面での屈折と全反射

A レーザー光による図形描画や的当てを,ゲーム的な要素をおりまぜて行わせる。生徒の興味・関心が高まり,主体的な探求活動が期待できる。

課題:図形描画
ミラーを3枚使って五角形を描いてみよう。
課題1

課題:的当てミラーを2枚使って的に当ててみよう。
課題2

※ レーザー光を直接見ないようにすること。


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