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2025年12月17日 (水)
【#おもしろ映像】雷のハイスピードカメラの映像
雷の放電は大気の絶縁性のためいっきに地面に届きません。雷雲から小きざみな放電を繰り返し空気中に電気の通り道を作りながら地面へと近づきます。稲妻がジグザグに見えるのはこのためです。これを先駆放電といいます。稲妻が地面に届くと今度は逆に地面から雲に向かって放電が起こります。これを帰還雷撃といいます。このとき強い光と大きな音を出します。これが落雷です。
雷のハイスピードカメラの映像
実際には落雷しているのは先駆放電で帰還雷撃は地面から空へ向かいます。次の映像は稲妻をハイスピードカメラで撮影したものです。先駆放電と帰還放電の様子がよくわかります。
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2025年12月15日 (月)
丸底フラスコのレンズ
丸底フラスコに水を入れて壁掛け時計の前に置いてみました。フラスコの中には時計の実像が見えます。壁にかかった物体としての時計とフラスコの中に映る実像としての時計が映っています。
実像はよく倒立していると言われますが、この写真で物体と実像の文字盤の位置を比較すると、レンズの光軸（時計の針の中心）を中心に上下左右が反転していることがよくわかります。
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2025年12月14日 (日)
光の鉛筆 ―光技術者のための応用光学（鶴田 匡夫）
鶴田 匡夫 (著)
本ブログでも紹介した「光とレンズ」の著者の鶴田匡夫さんが雑誌『O plus E』（1979年創刊）で連載している記事をまとめた本です。『光の鉛筆』は十一巻の書籍にまとめられています。この本は第一巻です。雑誌に連載された記事ですので、それぞれの記事が独立した読み物になっています。身近な事柄を題材に光学を解説しています。「なるほど、そうだったのか」と改めて理解が深まる本です。
概要
― 光技術者のための応用光学 ―
だれでも知りたいと思うこと、考えてみたくなること。そんな話題がいっぱいです。「海の色」「洗い髪」といった身近な話題から、アッベやショットの光学歴史物語、収差補正の数学、光学系への熱影響……などなど、あなたの知的好奇心をきっと満足させます。本書の魅力は、徹底した資料蒐集、原著論文の深い読込みと咀嚼、そして考察、といった執筆の姿勢によって生み出されています。光を原点から学びたい方、光学設計でお困りの方、光学を教える立場にある方、特に通り一遍の解説では満足できない方、光に携わるすべての方におすすめします。
目次
- シャッター
- 光学像の明るさ
- 絞 り
- 光の反射
- フレネルの回折
- 立体感と立体鏡
- 屈折の法則
- フレアとゴースト
- 色
- 光学における相反定理
- 魔 鏡
- 光学ガラス
- 回折格子
- レンズの結像性能 1
- レンズの結像性能 2
- 光のブーメラン
- 顕微鏡結像と位相差法
- 干渉法と干渉顕微鏡
- 天体干渉計
- めがね
- モアレ
- フィルター
- 屈折率の物理
- コロナ
- 偏光顕微鏡とレクティファイア
- 分散と全反射
- 空の明るさと星の明るさ
- 光速度の測定―天文学の時代―
- 光速度の測定（続）―光の点滅，偏向，変調―
- 虹
- エバネッセント波
- サイドルッキングレーダー
- 自然の干渉色
- エリプソメトリー
- 黒
- レンズの伝達関数
- 散乱光による干渉
- ベアリングボール
- スペックル
- 光学密着
- 目と偏光
- 熱放射
- 積分球
- 赤外放射と検出器
- モノクロメーター
- 視野レンズとリレーコンデンサー
- シュミットカメラ
- 入射瞳と射出瞳
- バビネの原理
- 文献
発売日 : 1984/12/25
単行本 : 483ページ
ISBN-10 : 491585101X
ISBN-13 : 978-4915851018
出版社 : アドコム・メディア (1984/12/25)
2025年11月28日 (金)
【#おもしろ映像】天空の鏡「ウユニ塩原」｜世界一の大きさの平面鏡
南アメリカ大陸のボリビアアンデス山脈の標高3700メートルの高地に、ウユニ塩原という広さ1万2千平方キロメートルにもなる真っ白な塩の大地「ウユニ塩原」があります。 このウユニ塩原は遙か昔にアンデス山脈が海底から隆起したときに、この付近が平坦な大地となり、あたりに川などができなかったために大量の海水が残ってしまったことによりできました。
天空の鏡 世界一の大きさの平面鏡 ウユニ塩湖
Google Mapでもその場所は真っ白な大地ですぐに見つけることができます。
ウユニ塩原は乾期は塩の大地で自動車で走行も可能です。その高低差は最大でも50センチメートルしかないそうで、世界でもっとも広い平らな大地です。雨期になると塩原の表面に水がたまって湖となりますが、その湖の深さは一部をのぞいて自動車で走ることができるほど浅いそうです。次の動画はその天空の鏡の表面を走行するバイクの映像です。雨期のウユニ塩原の様子はまるで天空の鏡です。まさに世界一大きな平面鏡と言えるでしょう。
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2025年11月26日 (水)
太陽の誕生｜太陽光はどれぐらいの時間をかけて地球に届くか
宇宙のはじまりと元素の誕生
地球にもっともたくさん降り注ぐ光は太陽光です。太陽はどのように生まれ、太陽でどのようにして光が生まれるのか考えてみましょう。
宇宙が誕生したときにできた水素やヘリウムのガスは宇宙誕生から1～2億年後までには宇宙空間にほぼ均等に広がっていました。
銀河のもとが生まれる
やがて、これらのガスは自身の質量によって集まりだし、宇宙空間に密度の高いところと低いところができました。密度の高いところは銀河のもとになり、宇宙空間にたくさんの銀河のもとが誕生しました。
恒星の誕生
銀河のもとの中でガスは雲のように集まっていました。この雲はガスの質量によって収縮し、塊のようになっていきました。ガスがどんどん圧縮して密度が高くなると、塊の中心温度もどんどん上昇していきました。すると、ガスの塊の中で高温によって原子が電離し、質量の軽い電子がはじき飛ばされ電子と原子核が分離しました。原子核と電子はバラバラになり、質量の大きい原子核だけが残りました。この原子核の塊はさらに温度を上げ、やがて核融合を起こすようになりました。原子核の塊は核融合によって光を放つようになり恒星として輝き始めましたこのようにして宇宙にたくさんの銀河と恒星が生まれました。
太陽の誕生
宇宙が誕生してから90億年ほどたった頃、銀河系のどこかでひとつの恒星がその一生を終えて超新星爆発しました。爆発した恒星は宇宙空間にたくさんの元素を放出しました。放出された元素は宇宙に存在していたガスやチリと一緒に集まりだし、やがて新しい塊となりました。この塊が太陽のもと、すなわち原始太陽系星雲です。太陽のもとができるプロセスは上述の恒星ができるプロセスと同じです。太陽はやがて核融合を引き起こし恒星となりました。
原始太陽
太陽光の放出と地球への到達
太陽光は太陽の中心で生じている核融合で生み出されます。太陽の中心で生まれた光は太陽の内部を通って太陽の表面から出てきます。この過程で光は太陽内部に存在するたくさんの電子と相互作用しますが電子は光を吸収したり、再放出したりします。
太陽の中心で生まれた光は、すぐに外へ出られるわけではありません。たくさんの電子が光の吸収・再放出を繰り返しながら、光を太陽の中心から表面の方へ受け渡していきますが、電子が光子を放出する方向はバラバラなため、光はさまざまな方向へランダムウォークするように太陽内部を進みます。
そのため、太陽の中心で生まれた光が太陽の表面から出て来るまでには数十万年から数百万年かかります。そしてようやく太陽表面に到達した光は約8分で地球に届きます。いま私たちの地球に降り注いでいる太陽光は人類の祖先がアフリカで登場するよりもずっと昔に太陽の中心で生まれたものです。
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