授業レポート

香内先生 夏休み特別講義

2016年8月3日(水) 10:00~12:00

札幌北高、札幌南高、藤女子高の生徒さん15名が参加しました。
「実験室で彗星を再現してみよう」という講義です。最初に物質の3態の実験を行いました。黄色と緑と赤の風船のついた試験管にはどんな気体が入っているかという実験です。He、二酸化炭素、窒素と風船の様子でどの物質か分かりました。宇宙の温度は低く圧力も小さい、液体の存在するのは非常に珍しいという説明がありました。次に液体チッソを液体ヘリウムで冷やし、真空ポンプで圧力を下げ、液体になったり固体になったりする実験を行いました。次に、暗黒星雲は赤外線観測で調べる、高い山やジェット機から観測する、ガラスの容器で宇宙を再現するという話があり、暗黒星雲の氷の組成、暗黒星雲の微粒子、太陽系の形成過程の説明がありました。次に実験室で彗星を再現するということで、コマや尾、暗黒星雲で氷ができる過程を再現する実験を行いました。太陽光の紫外線として高電圧を使い、真空ポンプで容器を真空にし、液体窒素で冷やし、容器に水蒸気を少しずつ入れ、氷ができたらガスを止め、次に二酸化炭素を入れ、これで彗星の氷ができました。温度が上がっていくとCO2が気体に、次に水蒸気が気体になり、ここに高電圧をかけ、温度が高くなってくると放電してガスがイオン化して青や紫色に光りました。イオンが発光してプラズマになり、チリが太陽の光を散乱して彗星の白い尾になることを再現しました。オーロラもこれと同じ原理で高いところは赤い色、少し低いと緑色でどちらも酸素原子、もっと低いと紫色になりこれは窒素原子が光り、ネオン管も同じ原理で赤い光を出すという説明がありました。次に生徒さんたちは、超低温室の見学を行いました。2つのグループに分かれ、低温室に入ってマイナス50度C低温の世界を体験しました。その部屋では、南極から持ち帰ったコアという氷の柱の説明を技術職員の方から伺い興味深く観察していました。最後に講義室で生徒さんからの質問を受け今日の授業を終えました。

実験風景その1
実験風景その2
実験風景その3
実験風景その4
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