ハーシェルはプリズムを使って太陽光のスペクトルをつくりました。そして出

ハーシェルはプリズムを使って太陽光のスペクトルをつくりました。そして出てきたスペクトルのそれぞれの色の温度を測りました。すると紫色の光がいちばん温度が低く、赤色に近づくほど温度は高くなることを発見しました。さらに赤外線も発見しています。このことを、100wの白熱灯とCD面での分光と、温度計は体温計で再現を試みています。しかし光が弱いためか色違いによる温度差が生じません。凸レンズでの集光でも駄目でした。再現するにはどうしたらよいか教えてください。

No.2 ベストアンサー 回答者： nzw 回答日時： 2010/05/16 17:26

いくつかの話を混同されているようです。

　ハーシェルはプリズムを使うことで太陽光に、赤や青などの色々な色の光が含まれていることを確認しました。また、赤よりも外側で、目には光が含まれていないように見える部分に温度計を置き、そこで温度上昇が起こることを確認することで、目には見えない成分（赤外線）が含まれていることを発見しました。
　一方、天文系の本には、青っぽい星が赤っぽい星よりも温度が高いと書いてあると思います。これは、ある星が出している光の中で青成分が赤成分より多ければ、赤成分のほうが多い星よりも温度が高いということです。温度と色調の関係は古くから知られていたようですが、定式化に成功したのはWienで、Wienの変位則と呼ばれています。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A6%E3%82%A3% …

　ひとつの星から出ている光の青成分が赤成分より温度が高いのではなく、青成分の多い星が赤成分よりも温度が高いのです。

　ハーシェルの実験を追試するのであれば、白熱灯の光を分光し、赤より外側の光がない部分で温度計の温度上昇が起こるかやってみてください。なお、CD分光器は手軽でいいのですが、下記のようなフィルムもお勧めです。
http://item.rakuten.co.jp/undigital/03-9843/

No.1 回答者： semikuma 回答日時： 2010/05/15 21:57

白熱灯に、CD(Compact Disc?)利用の簡易回折格子ねぇ。

電球の光は四方八方に散らばるし、回折格子は効率が低いし、ましてやCDですからね。
学校の実験ですか？
体温計は水銀式ですか？当然、水銀球部分は黒く塗るか、黒い紙を巻きましたよね？

ハーシェルの実験がどのようなものか詳しくは知りませんが、先ずはハーシェルを真似て、日光でやってみてはどうですか？
再現実験としては、暗幕を張って暗くした涼しい部屋で、局部的に導入した細い日光光線を、プリズムを使って分光した方がいいでしょうね。
直射日光と分光が混じらないように、途中で鏡で反射させてから分光した方がいいでしょう。
また、大きな凸レンズと凹レンズとを組み合わせて、日光を細い平行ビームに絞ってから分光すると、多分、色ごとの温度上昇が観測できると思います。

どうしても電球でやりたいなら、電球の半分以上を覆うような凹面鏡と、凸レンズ、凹レンズとを組み合わせて、日光と同様に細い平行ビームに絞らないとダメなような気がします。