| 研究課題/領域番号 |
18K02972
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分09080:科学教育関連
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| 研究機関 | 津山工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
佐藤 誠 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 教授 (90413830)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2019年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2018年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
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| キーワード | モノクロメータ / 干渉実験 / ヘリオスタット / 干渉色 / 回折格子 / 太陽光 / 学生実験 / 反射型回折格子 / 光学実験 / 波長可変 / モノクロメーター / 物理教育 |
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| 研究成果の概要 |
光の干渉実験において広い面積で単色，かつ波長を連続的に変化できる光源を用いると，干渉縞の色とパターンの変化を連続的に観察でき，高い学習効果が期待される．太陽光は平行性が高く，強度が強い連続スペクトルを持つ質の高い光源である．ヘリオスタットと組み合わせて実験室内で太陽光から任意の波長を抽出して利用する安価なモノクロメータを開発した．
平面鏡にレプリカ透過型回折格子を重ねた反射型回折格子を平行配置して，一段目回折格子を中心に回転，2段目回折格子を出力方向にスライドさせる機構とし，平行単色光を同じ場所へ導く構成とした．回折格子の中間にコリメータを挿入し，±5nmの単色性と5cm角の面積を実現した
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光の干渉実験は，通常単一波長による明暗パターンの観察がおこなわれ，色フィルターによる静的な観察に留まることが多い．本研究で実現した単色光の波長を任意に変えることのできる，太陽光を入力光源とするモノクロメータを用いることで，色の変化と干渉パターンの変化を動的にリアルタイムで観察することができる．光学の学習において光の波長と色の関係を確認する効果的な教材を提供することができる．
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