【実験】偏光板とは?プラスチックを見てみよう!

2019年1月30日実験動画

皆様こんにちは!

今日は偏光板を使った実験。

偏光板はサングラスや液晶ディスプレイなどの身近なものに使われているものです。

この偏光板を使えば、なんの変哲もないプラスチックがもの凄くきれいに見えたり、セロハンテープをそこに重ねて貼ることで、さらに綺麗な光景を見せてくれます。

早速実験した動画をご覧ください⇩

※解説は動画の下にあります。

実験に協力してくださったシンガーソングライター片山彰樹輝さんのブログ⇩

1.偏光板

偏光板は特定方向に光を偏光させることのできる板です。

偏光とは、読んで字のごとく偏る光、つまり1方向のみの光の状態になるのです。

少しわかりにくいかもしれないので、順を追って説明していきましょう。

まず、光は横波の性質を持っています。

そして、普段見ている光というのはこのように360度いろいろな方向の横波が合わさったものです⇩

色は分かりやすいように変えているだけなので注意してください。

これが偏光板をを通るとどうなるのか?

このように偏光板は目には見えないくらい細かい黒い線が入っています。

これはスライムを作る時にもおなじみのPVA(ポリビニルアルコール)などの高分子樹脂にヨウ化物系の色素を吸着させ、それを引っ張り分子の方向を揃えることで作られています。

そして、ここに光がくると、たくさんの方向に振動している光は、1つの方向へと絞られることになるのです。

このように光を1つの方向へと絞ることができるので、サングラスや液晶ディスプレイなどに利用されています。

そして、この偏光板をさらに重ねるとどうなるのか?

2.偏光板を重ねてみよう!

2枚の偏光板を重ね、方向を変えていくととこのように全く見えなくなってしまいます。

なぜ、見えなくなってしまうのでしょうか?

それは、絞られた光が完全に遮断されるからです。

液晶ディスプレイに偏光板が利用されているのは偏光板を重ねれることで簡単に確かめることができます。

偏光板を重ねた時と同じように暗くなっていますよね!

3.プラスチック製品をみてみよう!

この偏光板は光を絞ってくれるだけではありません。

偏光板でプラスチック製品を見ると、とても綺麗にみえるのです。

今回はCDケースを用意しました。

実際に見てみましょう。

このようにとても綺麗な色が見えます。

このようなプラスチックケースは熱い状態のプラスチックを方に流し込み、冷やして固めて作られるので、歪、つまりエネルギーが無理にかかっている場所が生まれます。

そこに光がやってくると屈折を起こし、波長が強め合うため、色が見えるのです。

このような現象を複屈折と言います。

この歪んでいる場所は弱いので、偏光板はプラスチックのチェックにも使われたりするのです。

4.セロハンテープを貼ってみよう!

では、次にプラスチックのCDケースに沢山のセロテープを貼り付けてみましょう。

そして、これを偏光板で挟んで見るとどうなるか?

するともの凄くきれいに見えます!

まるでステンドグラスのように綺麗な色を見ることができるのです。

セロハンテープは繊維状のセルロースを引き延ばして作られています。

つまり、プラスチック同様、セロハンテープにも歪が生じているわけです。

5.さいごに

偏光板は今回使用した大きさなら1枚1000円程度で購入することができます。

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この大きさでなくても半分に切って使うことができるので、そんなに高くないはずです。

簡単にできる実験ですのでぜひ、皆様もやってみて下さい。

また、偏光板で色々なものを覗いてみてはいかがでしょうか?