🔬 理科・実験
プリズムや水を使って、白い光が虹の色に分かれるようすを観察します。
太陽の光は白っぽく見えますが、実はいろいろな色の光が混ざっています。プリズムを通ると、光の色によって曲がり方が少しずつ違うため、赤・橙・黄・緑・青・藍・紫のように分かれて見えます。これを分光(ぶんこう:光を色に分けること)といいます。雨上がりに虹が見えるのも、水滴が光を分けるからです。光の正体を目で見て感じられる、美しい実験です。
必要なもの
| 材料 | 分量 | 代替案 |
|---|---|---|
| プリズム | 1個 | 透明な三角定規1個 |
| 白い紙 | A4用紙3枚 | 白い画用紙1枚 |
| 懐中電灯 | 1個 | スマホライト1個 |
| 黒い紙 | A4用紙1枚 | 厚紙1枚 |
| 細いすき間用の紙 | 5cm×10cmを2枚 | 黒画用紙2枚 |
| 水を入れた透明コップ | 1個 | ガラスびん1個 |
| 鏡 | 1枚 | 小さな手鏡1枚 |
| 水 | 300mL | 水道水300mL |
| 記録用紙 | A4用紙2枚 | ノート2ページ |
| スマホカメラ | 1台 | カメラ1台 |
手順
白い紙を置く
何をする:虹の色を映す場所を作ります。
どうやる:窓ぎわや机の上に白い紙を置きます。
なぜ:白い紙の上だと、分かれた色が見えやすいからです。
プリズムに光を当てる
何をする:光を色に分けます。
どうやる:太陽光または懐中電灯の光をプリズムに当て、白い紙に色が出る角度を探します。
なぜ:プリズムの中で光が曲がり、色ごとに分かれるからです。
角度を少しずつ変える
何をする:一番きれいに虹が出る場所を探します。
どうやる:プリズムを5度ずつくらいゆっくり動かし、色がはっきり見える位置で止めます。
なぜ:光の入る角度によって、色の出方が変わるためです。
虹の色を記録する
何をする:見えた色の順番を書きます。
どうやる:赤、橙、黄、緑、青、藍、紫のうち、見えた色を紙に書きます。
なぜ:光がいくつかの色に分かれたことを記録できます。
写真を撮る
何をする:虹のようすを残します。
どうやる:部屋を少し暗くし、白い紙に映った色を写真に撮ります。
なぜ:発表で実験結果を見せやすくなります。
水と鏡でも虹を作る
何をする:水滴の代わりになる実験をします。
どうやる:コップに水300mLを入れ、鏡を斜めに入れます。光を鏡に当て、白い紙に反射させます。
なぜ:水と鏡でも光を曲げて色を分けられることがあります。
プリズムと水の虹を比べる
何をする:2つの方法の違いを観察します。
どうやる:色のはっきりさ、見えた色の数、虹の大きさを比べます。
なぜ:光を分ける方法によって見え方が違うことを調べられます。
本物の虹との共通点を書く
何をする:自然の虹と実験をつなげます。
どうやる:雨粒がプリズムのように光を曲げることを図で説明します。
なぜ:実験が自然現象の理解につながります。
観察ポイント・記録の取り方
| 方法 | 見えた色 | 色のはっきりさ | 気づいたこと |
| プリズム | |||
| 水+鏡 | |||
| 三角定規 |
つまずきやすいポイント
⚠️ 虹が見えない
なぜ:光の角度が合っていません。
対処:プリズムをゆっくり動かし、白い紙に映る位置を探します。
⚠️ 色が薄い
なぜ:部屋が明るすぎる、または光が弱いです。
対処:部屋を少し暗くし、太陽光を使います。
⚠️ 写真に写りにくい
なぜ:虹の色は薄く、カメラが自動で明るさを変えることがあります。
対処:白い紙に近づいて撮り、部屋を暗めにします。
発展アイデア
安全上の注意
まとめ方(発表・レポート)
虹の写真と、光が曲がって色に分かれる図を入れましょう。
「白い光はいろいろな色が混ざったもの」と説明できるとよいです。
タイトル例:
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