水に浮いた油

質問

小学２年生からの質問が答えられず、困っています。
油はほぼ透明なのに、水に浮いた時、光を虹色に反射するのはなぜでしょうか？教えてください。

回答No.3

foobar · ベストアンサー

小学2年生にとなると、ちょっとしんどいけど、、。

・油が水に浮くと、薄く広がります。
・水と油では性質が少し違う(屈折率が違う)ので、
　油の表面
　水と油の境(油の裏側)
　の二箇所で、光が反射します。
・表で反射した光と裏で反射した光が干渉して、油の厚さと見る角度に応じて色がついて見えるんですが、、さて、この部分をどう説明したものか、、。
・あとは、油の厚さが均一じゃないことと、見る角度が油膜の手前と向こう側で違うので、色が虹色に付いて見えます。

お礼

回答ありがとうございました。親には、良く解る説明でした。確かに、干渉がネックでしょうね。

回答No.4

First_Noel

＃１です．
蛇足まで補足させて頂きます．
この現象は「プリズム」が虹色に光を分解するのとは異なるものです．

プリズムは，ガラスの屈折率が波長ごとに異なるために色の分解が起こりますが，
油膜の場合は飽くまで干渉によって起こるもので，屈折率は無関係です．

さて小学生への説明ですが，細かい原理は難しいと思います．
そこで同じ原理のものとして，ＣＤの記録面をお見せになってはいかがでしょう？
ＣＤの記録面が虹色に見えるのも，厳密に言えば少し異なるのですが，
「干渉」によるものです．
「薄い膜や細かい溝のあるところに光があたると，色ごとに分解される」
と言う現象説明ではだめでしょうか．

お礼

度々、ありがとうございます。なんとか、干渉を説明してみます。

回答No.2

miracle3535

光が油を通して水に入るときに、一部反射します。多分この反射光が油を通って出てくるときに、油がプリズムの役目を果たして光を分けて虹のようになるのではないかと思います。
したがって、油の下は鏡、ガラスなど光を反射するものなら虹が発生すると思います。反射したときに光によって方向が少しずつずれて油が更にそれを助長するのかと思います。

お礼

回答ありがとうございました。小学生への説明だと、このぐらいがいいでしょうかね。

回答No.1

First_Noel

水の上に油が薄く広がって，膜のようになります．
薄い膜に光が入ると，膜の表面で反射する光と裏面で反射する光とが干渉し合います．

これを「ブラッグ反射」と言います．
参考ＵＲＬのような感じです．
高校の物理で習います．

何色の光が干渉して強められるかは，光の入射角で決まります．
虹色に見えるのは，油の膜が有限の大きさを持っているので，
目からその油膜のあちこちに線を引けば，微妙に角度が違って来ます．
その為，強められる光が様々になって，その結果，虹色に見えます．

参考URL：

http://www.cfs.chiba-u.ac.jp/event/030704/OHP/06.html

お礼

早速の回答ありがとうございます。
No.3の方ご言うように、光の干渉が、説明のネックですね。