教育用簡易ヘリオスタットの開発とその活用授業プログラムの研究

• 研究課題/領域番号: 15K00950
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 科学教育
• 研究機関: 津山工業高等専門学校
• 研究代表者: 佐藤 誠 津山工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (90413830)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2017年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2016年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2015年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
• キーワード: ヘリオスタット / 分光 / 物理教育 / 太陽光 / モノクロメーター / 分光実験 / 太陽方位センサー

研究成果の概要

太陽光は最も身近に手に入れることができる白色で，平行性が高く，強力な光線である．太陽光を光源として教室に安定に導き実験に利用することを目的に，簡易なヘリオスタットの開発を目指した．簡易赤道儀に太陽光を極軸方向に一旦反射させ，任意の方向に導く方式が最も簡便な方式で，赤経，赤緯の設定に数度のずれがあっても実用上は十分な太陽光線の固定が可能であることがわかった．
太陽光の授業利用のツールとして， DVD-R片を透過型回折格子として利用した簡易な分光器と反射金属層を残したDVD-R片を2枚対向してスライドさせることで任意の波長を抽出する簡易なモノクロメータを開発した．

研究成果

• [雑誌論文] DVD-R分光器の設計 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤誠
  • 雑誌名: 津山工業高等専門学校紀要 巻: 58 ページ: 67-71
  • NAID: 40021197162
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 反射型回折格子を用いたモノクロメータによる太陽光の学生実験への利用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐藤誠
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] DVD-R分光器の設計と利用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤誠
  • 学会等名: 日本物理教育学会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2016-08-06
• [学会発表] 簡易ヘリオスタットによる太陽光線の教室内利用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤誠
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-21