おもしろ実験・科学理科実験：光ファイバーの原理　光④

光の実験⑤　光ファイバーと全反射の実験3連発

今や、家庭にも普通に光ファイバーが来ています。屈折率の違いで全反射させるという原理で光を遠くに伝えています。

実験１：光の直進

光の直進性を見せるにはよく、入れ物に線香の煙を入れて見せます。霧吹きがあれば、霧吹きで吹いてそこにレーザー光を当てた方がよりよく見えます。床がぬれますけどね

実験2：光ファイバーの原理

屈折率の大きい物質から小さい物質に光が大きな入射角で入るとそのほとんどが反射します。これを全反射といいます。水に比べて空気は屈折率が小さい為水から外に出られない場合が全反射です。この全反射をファイバー内で起こして、光が外に漏れないようにしたものが光ファイバーです。

実験３：水と空気を使った全反射

水と空気を使い光を水の中に閉じ込めます。ペットボトルの底にストローを取り付け、水を流します。後ろからレーザーを当てると、レーザーが水の流れに沿って曲がっていきます。

左のようにペットボトルにプラスチック管をつけ、水を流します。プラスチック管の後ろからレーザー光を照らすと、レーザー光は水の外に出ることができずに水の中を全反射しながら進みます。右側の写真ではレーザー光が水に沿って進み、手のひらにあたって、赤い色が見えます。