はじめに雪の結晶は自然の美の象徴と言われます。また、理科の教材としても素晴らしいものです。しかし、観察中に雪が融けてしまうため、北海道以外では雪の結晶の顕微鏡観察は殆ど行われていません。 私たちNPOでは、ごく簡単な方法を用いて、雪を融かすことなく保存し、室内に持ち込んで顕微鏡観察を実現しています。これによって、子どもから高齢者まで、雪結晶を楽しむことが出来ます。
また、安価に手作りできる簡易ルーペ顕微鏡と、スマホ（またはタブレット）を組合わせて、簡単に雪の結晶の顕微鏡写真を撮る方法を開発しました。

さらに、マルチカラー照明法を採用し、雪の結晶に色を付けることができるよ
うにしました。これによって、ボタン雪のように雪結晶が多数重なっていても、個々の雪結晶をほぼ区別して観察できるようになりました。北海道と異なり、北陸や中国地方で降る雪は、殆どボタン雪なので、今後、マルチカラー照明法が威力を発揮すると期待しています。科学館から提供してもらった“雪のレプリカ”を顕微鏡で見ていただきます。
を雪観察容器を作る
雪（氷）に塩を混ぜてマイナス20度の低温ができることは昔からよく知られています（混ぜたものをブラインと呼ぶ）。ブラインをカップ麺の容器に入れて、その上に基板をおいて、基板の上に雪をとらえます。

カップ麺を使って雪観察容器を作ります

ビンの蓋（金属製）に紙（青、または黒色）、あるいはフェルトを貼ります。これを基板と呼ぶことします

カップ麺の容器に断熱材を巻くと、ブラインが融けにくく、長持ちしますブラインを作る
・ブラインを作るために、氷(雪)と食塩の重さの割合をおおよそ７対３にしてよく混ぜます。
・雪が積もっていないときは、冷蔵庫の氷を細かく砕いて食塩と混ぜます。

食塩100グラムをはかります

周りの雪を集めて２２０グラムをはかります雪と食塩をよく混ぜる雪と食塩を容器に入れて良くかき混ぜます。乾いた雪の場合は、食塩水を少し加えます。混ぜて全体がねっとりする程度が基板とブラインの熱接触が良く、基板がよく冷却されます。。木のスプーンを使って、雪と食塩をよく混ぜます

デジタル温度計があれば、マイナス20度まで温度が下がっていることを確かめますブラインを雪観察容器に入れる
プラスチックのスプーンを使ってブラインを雪観察容器に入れます。ブラインのレベルが、雪観察容器の上から３ｃｍぐらいになるまで入れ、ブラインの上に基板を乗せます。

ブラインの上に基板をのせます

光温度計ではかると、フェルトの表面はマイナス10度～マイナス１３度ぐらいまで温度が下がっています雪を捕獲し、室内へ
・雪観察容器全体をアルミホイルでおおい、雪が降っている屋外に持ち出します・アルミホイルを取り除いて、雪観察容器に降ってくる雪を捕獲します。

アルミホイルで雪観察容器を覆う

降ってくる雪を雪観察容器で受ける基板の中に入ったボタン雪

サランラップで覆い、輪ゴムをかける雪の降る量が少ない時風がある場合や、降る雪の量が少ない場合、雪観察容器に直接雪をとらえることは難しくなります。この場合、雪を採取する容器と、雪を観察する容器を別にします。つまり、大きな雪採取容器の中にブラインを入れ、一斉に沢山の紙（黒色）を冷やし、紙に雪をとらえます。そのあと観察装置に移します。
雪が入った黒い紙をそのまま基板に乗せる

大きなプラスチック容器（３０ｘ２０ｘ１０ｃｍなど）に金属製の皿を置き、その中に４～５ｃｍ角の工作画用紙を並べる

雪が付着した黒い紙を、基板のフェルトの上で振るい、雪をフェルト表面に落す

顕微鏡で観察
雪観察容器を双眼実体顕微鏡の下にセットして観察します。雪観察容器は大きいのでそのまま顕微鏡の台に乗せることができないので、下の写真が示すように顕微鏡のレンズ部分を180度回転して使用します。顕微鏡が倒れないように、レンズの反対側に厚い本などを重りにして置いてください。

顕微鏡で観察した樹枝状六花
双眼実体顕微鏡で観察

顕微鏡で観察したボタン雪マルチカラー照明
・雪の結晶は、完全に 同一平面上に分布しているのではなく、場所によって結晶面がいろいろな方向にわずかに傾いています。
・雪保存容器の上部に円形状（ドーナツ状）LED光源を置き、4種類の色の異なるセロファンを、赤、黄、緑、青の順序で配置します。雪結晶の面の方向によって反射する光の色が変わるため、結晶が色づいて見えます。

100円ショップで購入できる小型円形LED（300円）にカラーセロファン（4色）を貼りマルチカラー照明光源として使用します

マルチカラー照明で雪の顕微鏡観察を行う

マルチカラー照明でとらえた雪の結晶雪の結晶の形は、上空の温度や湿度によって決まります（中谷ダイアグラム）。 形は大きく分けて約１０種類（角板、扇形、広幅六花、樹枝六花- - - など）ありますが、こまかく見ると２つと同じ形のものはありません。

樹枝六花

シダ六花

広幅六花

角板つき樹枝マルチカラー照明でボタン雪を見る
・ボタン雪は多くの雪結晶がからんでおり、通常の顕微鏡観察のように白色光で照明する場合、個々の結晶を区別して観察するのは困難です。しかし、私たちが開発した“マルチカラー照明法”を使えば、下の写真が示すように、大部分の結晶が区別できます。

ボタン雪の顕微鏡写真：色がわずかに違うので、いろんな形の雪の結晶が混じっていることがよく分かります

赤く色づいているのは“広幅六花”、枝の多い青色の結晶は“樹枝状六花”とよばれています簡易ルーペとスマホを組合わせて顕微鏡写真を撮影
・雪の結晶観察を普及させるには、安価な装置を製作し、それを学校現場などに提供していく必要があります。
・ふくい科学学園では安価な簡易顕微鏡を、1個1000円程度のルーぺ を用いて試作しました

顕微鏡の台と支柱10倍のルーペと取り付け棒、ルーペには強力ボタン磁石を固定

ルーペ取り付け棒を固定した木の板にはマグネットシートが貼ってあり、顕微鏡の支柱にはめて 上下に動かすことが出来ます。
。

・ルーペ顕微鏡を組み立てたら、カラー印刷の紙を試料にして、ルーペで観察してください
・目をうんとルーペに近づけ、見ながらルーペを固定した棒を上下に移動してピントを調整してください。 印刷のドットがはっきり見えるところで止めます。

目で見るカラー印刷のドット（点点）スマホ台の上にスマホを置く
スマホ台（またはタブレット台）：大きなコの字のプラスチックの板）を置いて、スマホのレンズがほぼルーペのレンズのまん中に来るように置きます（右下の写真）
ルーペのレンズが傾いていないか注意してください！

タブレット台

スマホの“カメラ”機能を ONにするとスマホ画面にルーペの上端の〇とカラー印刷の絵が映し出されます。画面を指でポンポンと軽く叩くと、自動でピントが合い、像がはっきり見えます。このとき、ルーペの上端の〇がスマホ画面の中央から大きくずれている場合は、スマホを移動してほぼ真ん中に来るように調整してください。最後に、試料が入った容器を動かして微調整します。

カメラの拡大機能で拡大する）

タブレット台スマホ（またはタブレット）のカメラに“拡大”機能があれば、最大まで（通常 X 4 ）拡大します（右上写真）。
カラー印刷のドット（点点）が鮮明に見えることを確認してください！

食塩の結晶を撮影雪の結晶を撮影する前に、食塩の結晶を簡易ルーペ顕微鏡で観察してみま）しょう。皿の中に青色（または黒色）の紙かプラスチックの板を敷き、その上に食塩をパラパラとまきます

タブレットの画面の食塩の結晶（サイコロのような形）

簡易ルーペ顕微鏡にマルチカラー照明
100円ショップで購入できるLEDにカラーセロファンを貼って、マルチカラー）
照明光源として使用できます。ボタン雪の撮影をする前に、食塩の結晶を色づけて撮影しましょう。

4個の色の異なるLEDで照明

目でピントをきめたらスマホを置きます

色づく食塩の結晶の顕微鏡写真

色づくボタン雪の中の広幅六花

雪結晶の長時間保存
・雪の結晶を4時間程度保存できれば、山間部で採取した自然雪結晶を都会の学校に運び、都会の児童生徒に、生で自然雪の結晶観察を体験させることが可能になります。
・雪結晶の昇華を抑えるために、雪観察容器の上に新雪のかたまりを置き、全体をクッキングラップで囲み、ブラインを入れた保冷ボックスの中で保存します。

雪観察容器にとらえたボタン雪

金属網板の上に新雪のかたまりを置く

雪観察容器の上に金属網板を置く

全体をラップで囲み、保冷ボックス中で4時間保存

おわりに雪が降らない、春、夏、秋の季節には、簡易ルーペ顕微鏡とスマホを組み合わせて、小さな花や昆虫を観察し、顕微鏡写真を撮影しましょう。この場
合、ルーペの倍率は3倍程度が適当です。

レンズより、タブレット台が低い場合は適当な厚みの物を入れて調整します

スマホ画面に現れた冬の小さな雑草の花

私たちが目で直接見る自然はとても美しい世界です。一方、顕微鏡で見るミクロの世界もまた素晴らしいものです。スマホやタブレットなどの新型機器と簡易ルーペ顕微鏡を組合わせて、雪の結晶、花、昆虫など、顕微鏡写真を沢山撮影してください。
NPOふくい科学学園では、簡易ルーペ顕微鏡とスマホ台をセットとして、実費（約2500円）で提供させて頂きますので、ご連絡ください（Tel: 0776-53-3787)