【理系脳を育てる】なぜ？ジャック・オ・ランタンが消える！お風呂でも遊べる「光の反射」を利用した不思議実験

2児の子育て中で薬学部大学院卒のママ、みぃさんが幼児でも楽しめるおうち実験を紹介する人気連載。

今回はとっても簡単なのに「ええっ！」と子どもも大人も驚いてしまうハロウィンにちなんだ実験あそびを紹介します。

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もうすぐハロウィンですね！
近年、日本でもハロウィンが行事として定着してきて、写真撮影や工作、料理をするご家庭も増えてきましたね。

今回は、そんなハロウィンにちなんだ、おもしろくて不思議な実験あそびをご紹介します。おうちで楽しむハロウィンのちょっとしたスパイスに、ぜひ取り入れてみてください。

ポリ袋に入れた絵を水に出し入れして観察！

実験の方法はとっても簡単！特別な材料も必要ありません。まずは紙に子どもと絵を描くところから始めましょう。

用意するもの

• 画用紙（紙ならなんでもOKです）
• 油性ペン
• サインペン
• ファスナー付きポリ袋
• ポリ袋が縦に入る高さのある容器
• 水

実験の手順

1. 画用紙に絵を描く。
2. １の画用紙をポリ袋に入れて、袋をしっかり密閉する。
3. ポリ袋の上から油性ペンで絵を描く。写真のように輪郭をなぞるようにするとわかりやすいのでおすすめ！
4. 袋ごと水の中に入れる。水面に対して垂直に入れる（真っすぐ入れる）のが成功の秘訣です。
5. 水中と空気中での絵の変化を観察する。水中では、水の上から見るのがポイントです。

水の中に入れて上から見ると…



あれ！？描いたはずの絵が消えてしまいました。ジャック・オ・ランタンたちはどこに！？

水の中から出してみましょう。



あ！絵が浮かび上がってきました。

水からすべて出すと…



描いたジャック・オ・ランタンが戻ってきました。

どうして絵が消えたり見えたりするの？

なんでこんなことが起きるかというと、『光の全反射』が関係しています。
まず、大前提として、光が物に当たり反射しその光が目に届くことで、私たち人間は物を見ることができています。



空気中では、光がファスナーポリ袋とポリ袋内の画用紙に届き、反射した光両方が目に届くので2つの絵が見えています。

もう少し踏み込んで説明すると、光が反射する角度がチャック式ポリ袋とポリ袋内の画用紙とでほぼ同じため、両方に当たった光を同時に見ることができるので、２つの絵が見えます。



水の中でポリ袋の中の絵が見えなくなるのは、『光の全反射』が関係します。
『光の全反射』とは、「異なる物質同士の境目で、すべての光が反射すること」なのですが、光が物質に当たる角度が大きくなるとこの現象が起こります。

なので、ポリ袋を入れる角度や見る場所がこの現象を観察するポイントとなるのです。

水の中では全ての光がポリ袋に当たって跳ね返ってしまうので、光はポリ袋内の画用紙には届きません。
ですので、ポリ袋の上から描いた絵だけが見えるという現象が起こります。

子ども解説

私たちが目で見ているものは「光が当たって跳ね返ったもの」なんだよ。袋に書いた絵とその中に入れた紙も、普通に見たら全部見えるよね。それは、袋の中の絵にも、袋にも光が当たって跳ね返っているからだよ。

でも、水に入れて決まった場所から見ると、光が袋の中の画用紙まで届かずに袋に当たって跳ね返ってしまうから、袋に描いた絵しか見えないんだ。
見る場所を変えてみると、水の中でも画用紙の絵が見えるから試してみよう！

ペットボトルに入れたビー玉が消える！？

今回はハロウィンの絵で遊んでみましたが、どんな絵でも楽しめます！

絵を描くのが大変な場合は、ペットボトルにビー玉を入れて、それを水に浸けて観察する遊びにアレンジするのもオススメです。水に入れる前は見えていたビー玉が、ペットボトルを水の中に入れると急になくなって不思議！出したり入れたりして楽しめます。



この２つの遊びは同じ原理。どちらもやってみることで、子どもとの会話がふくらんだり、考えるきっかけになりますし、お風呂遊びにも最適！

ぜひ親子でやってみてくださいね。