愛媛県総合科学博物館研究報告，No.8，51―56,（2003）

事業報告

科学実験教室実施報告「かがみのふしぎ」
進悦子*A Report on the science class Wonders of Mirrors
Etsuko Shin

ABSTRACTA science class Wonders of Mirrors was held at 12th October，2002. This report describes the content

and the method of the class dealing with a kaleidoscope and varieties of mirrors. This report also describes considerationon the purpose of this science class.
A mirror is one of our daily necessities and familiar to us. Usually we use it when looking at ourselves by reflecting ourselves on it. However, there are lots of other ways to use mirrors and there are also several kinds of mirrors invented forother uses.
At the class after introducing the principle of mirror's reflecting of light, we move on making the kaleidoscope and thecoating mirror.
The purpose of this science class is to enable participating of children to experience and to find out much more possibilities of mirrors than the way they ever know.

はじめに実

愛媛県総合科学博物館では，2002年10月12日（土）験内容

金属鏡を作るに小学校4年生以上を対象にかがみのふしぎというタイジュースのスチール缶の裏を目の細かい紙やすりと金トルで科学実験教室を実施したので,ここにその内容を属磨きで磨くと反射率が良くなり，自分の顔が映る程に記述する．

なる（写真1）．

鏡は，私たちの日常において必需品でありとても馴染み深いものである．普段私たちは鏡に自分の姿を映して鏡の角度を変える

見るのに使うことが多いが，鏡には他にもいろいろな使2枚の鏡の前にオブジェクトを置き，鏡の角度を少しい方があり，その用途によって様々な種類の鏡が存在すずつ狭めていくと，オブジェクトの像が増えていく（写る．

真2）．

本科学実験教室では，万華鏡の工作や鏡の製作を行いながら，鏡の反射の性質や鏡の使い方，そして，鏡の歴無限の鏡史を紹介した．

箱の内側に鏡，外側にハーフミラーを取り付けて合わせ鏡にする．中に白熱灯を入れると光が無限に続いて見実

施内容える（写真3）．

日時2002年10月12日（土）13：30〜15：30

対象

小学校4年生〜中学生

参加人数

14名

開催場所

愛媛県総合科学博物館

万華鏡を作ろうフィルムケースとアクリルミラーを使って万華鏡を作る（写真4）．この科学実験教室では，「鏡の角度を変え科学実験室る」に対応させて，鏡を2枚使った二面万華鏡を作る．
反射させるオブジェクトには，試験管の中にビーズと洗濯糊を入れたものを使う．試験管を上下させて，ゆっく＊愛媛県総合科学博物館

学芸課

科学技術研究科

Dept. of Science and Technology Ehime Pref. Science Museum

りゆらゆらと落ちていくビーズが作り出す模様を楽しむ（写真5）．

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科学実験教室実施報告「かがみのふしぎ」

凹面鏡

ビー玉は掴めるかな？

奥に引っ込んだ鏡は像を手前に作るので，飛び出して見える．鏡の中にビー玉を入れると浮き出て見え，掴も底のない短い筒
覗き穴

うとしても掴めない（写真6）．
上凹面鏡

握手してみよう凹面鏡の中に手を入れると，手が浮き出て握手ができテープで止める

そうだができない（写真7）．
凸面鏡を作ろう下

歪みの少ないサンプル管の内側に銀を付着して凸面鏡を作る．テキストに描いてある歪んだ絵をこの鏡に映し図１てみると正像になり，鏡にネコの絵が見える（写真8）．
人間万華鏡
大きなアクリルミラーを3枚繋げて作った鏡筒．中に鏡厚紙

鏡入ると自分が無限に反射される様子を見ることができる（写真9）．

表工作

内

表

容
テープで止める

二面万華鏡
2枚の鏡を使う万華鏡．ひっくり返すと，ほぼ円形の中でゆっくりと模様が変化する．アクリルミラーを使用

図２

した．アクリルミラーはガラスの鏡に比べると多少歪みがあるが，軽くて加工しやすく，落としても簡単には割れないので工作には向いている．
材料

フィルムケース，アクリルミラー，厚紙，プラスチック試験管，ビーズ，洗濯糊，スポンジテープ，ビニールテープ（1）フィルムケースをビニールテープで巻き繋げて筒試験管の４分の1程ビーズを入れるを作る（図1）.

空気が入らないように糊を沢山入れて蓋をする（2）鏡と厚紙で三角筒を作り，スポンジを2ケ所に付ける（図2）.
（3）試 験 管 に ビ ー ズ を 4 分 の 1 程 入 れ ， 洗 濯 糊 （ 洗 濯

図3

糊：水＝約4：1）をなるべく気泡が入らないように入れ蓋をする（図3）．
このようにならないようにする（4）フィルムケースの中に鏡を入れ，横に穴を開けたフィルムケースに試験管を突っ込んで繋げてみる．
最後にフィルムケースをビニールテープで繋げる（図4）．
覗き穴から覗いた時，このように試験管の縦方向と，鏡の三角部分が重なるようにする

テープで繋げて，できあがり！
後は，千代紙等でデコレーションしよう！

図4−52−

進悦

子

筒型凸面鏡
サンプル管の内側に硝酸銀を付着させた筒型の凸面Ｂ（アンモニア水溶液）

鏡．現在の方法と同じ鏡の製作ができ，アナモルフォシス（歪み絵）を正像にして見ることができる．

B材料

サンプル管（蓋付き），台所用洗剤，A液（2％硝酸銀水溶液），B液（水：濃アンモニア＝4：1のEA割合で混ぜた水溶液），C液（4％水酸化ナトリウム水溶液），D液（3％ブドウ糖水溶液）（1）A液にB液を少しずつ混ぜながら加える．最初は褐

Ａ（２％硝酸銀水溶液）

色の濁りができるが，これが消えるまで加え続け，E液を作る（図5）．

図5（2）サンプル管の内側を洗剤でよく洗って水気を切る．
（3）サンプル管に，E液を4分の1入れる（図6）．
（4）C液とD液をピペットでそれぞれ5mlずつ入れて，蓋をして表面全体に行き渡るように振る（図7）．
（5）サンプル管の内側に銀がコーティングされたら，中の液を捨てて軽く洗う．廃液は新聞紙等に染込Eませ，燃えるごみとして捨てる（図8）．
構

１−４成鏡の起源（導入）
導入として鏡の語源についての話をする．鏡を意味す

図6

る英語のmirrorは，ラテン語のmirari（驚くという意味を表す）が語源とされている．昔の人が水面に映った自分の姿を初めて見た時から鏡の歴史が始まったのであＣ（４％水酸化ナトリウム水溶液）

る．穏やかな水面のように，滑らかな面は光の反射率がＤ（３％ブドウ糖水溶液）

高いことから，人は水面鏡を作り，次に金属を研摩して反射させる金属鏡を作った．日本では中国より伝えられ５ml５mlた銅鏡が知られている．ここで「金属鏡を作る」を行う．
その再現として，ジュースや清涼飲料水のスチール缶の裏面を金属磨きで念入りに磨いて金属鏡を作り，磨いてないものと比較した．
鏡の反射と角度

図7

ガラスに銀を付着させて作る今の鏡に近いものは，イ
タリアのベネチアで最初に作られヨーロッパ中に発展していった．その当時の技術を結集して作られたのが有名
できあがり！

なベルサイユ宮殿の鏡の間である．鏡を使うことで明るく眩い空間を作り出すことができた．ここで「鏡の角度を変える」・「無限の鏡」を行う．まず，平面鏡を2枚用意し，繋げて横に並べる．中央にスイッチを入れた電手に付かないように気を付ける．
もし，付いてしまったら直に水で洗うこと

球を置いて鏡に映し，2枚の鏡の間の角度を少しずつ狭めていく．鏡に映る電球の数が段々増えていき，180°に完全に合わせてしまうと中で無限に像を作る．
図8−53−

科学実験教室実施報告「かがみのふしぎ」

二面万華鏡の工作試験管にビーズを4分の1程入れ，空気がなるべく混ざ「万華鏡を作ろう」を行う．2枚の鏡の角度を狭めるらないように洗濯糊を入れる．気泡が邪魔をしてビーズ実験に対応して，ここでは二面万華鏡を作る．二面万華が上手く落ちてこないからである．この作業はスタッフ

鏡は2枚の鏡と1枚の厚紙で作る．厚紙の幅を鏡より小が行ったが，難しく，思ったより時間が掛かってしまっ

さくし，鏡の角度が30°〜45°位になるようにする．

た．また，完全に入れてしまうと蓋が閉まり難いので，この鏡筒を覗くと，3枚の鏡を使用した60°の時よりも完全に空気を抜くのは無理なようだ．しかし，気泡も模複雑な模様が，ほぼ円形の中に広がる．鏡の角度を小さ様になった．
筒型凸面鏡を作ったのは，現在の方法と同じ鏡の製作くすることにより更に複雑な像を作ることができる．

ができるため，アナモルフォシス（歪み絵）を体験できいろいろな鏡（凹凸面鏡）るためである．ジュースや清涼飲料水のビンでも同じよ

鏡は平面鏡だけではない．奥に凹んでいる凹面鏡でうに銀メッキはできるが，歪みが大き過ぎてアナモルフは，像はどのようにしてできるのかを図を使って説明

ォシスを正像にして見ることができないので，サンプルし，「凹面鏡管の内側に硝酸銀を付着させて作ることにした．実験

ビー玉は掴めるかな？」・「凹面鏡握後，凸面鏡が使われている例としてカーブミラーの話を手してみよう」を行い，実際に確かめてみる．
凸面鏡は，逆に手前に反り返っている．像を鏡の奥にした．カーブミラーの半球とサンプル管の筒型は姿形が作り，その焦点から放射状に光を反射し，広い範囲を映違うためか，作ったものが凸面鏡であることに，子どもす．そのためカーブミラーに使われていることを紹介す達はピンときていないようだった．半球の凸面鏡と筒型る．

凸面鏡の両方を用意して見せた方が良かったのかもしれない．

鏡を作る

歪み絵を描くところまで進むことができなかったが，「凸面鏡を作ろう」を行う．サンプル管の内側に銀を付着させて筒型の凸面鏡を作る．この時に使う硝酸銀，家でも描いて試して見れるようにアナモルフォシスを描くための歪んだシートを全員に渡した．

水酸化ナトリウムは劇薬であるため学芸員が扱い，サン都合良く，企画展示室で鏡を使った展示を開催していプル管に銀を付着させる作業を子ども達に行ってもらて，科学実験教室終了後に「この実験で知ったことを思う．できた凸面鏡で，テキストに描いたアナモルフォシい出しながら見に行ってごらん」と促した．4〜5人がス（歪み絵）を映してみると，歪んだ絵がネコの絵の正

企画展示室の凹凸面鏡を見に行っていたようだ．予備知像となって見える．予め規則正しく歪ませた絵は，凸面識もなくいきなり経験してしまうより，導入があって初鏡で小さく正像に映る．

めて展示が活き活きしたものになってくる．子ども達にとっても，知識と実物が結び付いた時に大きな感動と発鏡の中に入る見になると思われる．それは展示だけでなく，これから「人間万華鏡」を行う．最後に万華鏡の中に入ってみの日常生活の中にも潜んでいる．この講座を終えた後る．自分の姿が無限に反射される様子を体験してもらに，子ども達がこれからちょっと意識して鏡を見てみたう．そして，歪み絵が描けるアナモルフォシスシートをり，今までと違った見方をしたりして，自分の力で何か子ども達に渡して，家でも試してみることや，楽しい鏡を発見できることを願っている．の使い方を探してみることを促した．
文

献国際万華鏡協会編：万華鏡の作り方楽しみ方．成美堂出まとめ版．
武田一美：おもしろい化学の実験．東洋館出版社．

鏡の角度を変化させることで複雑さも変わる実験に対藤本光章：愛媛県総合科学博物館 平成11年度 科学実験応させるため，ここでは二面万華鏡を作った．3枚の鏡を使って作る万華鏡は，全体に像が反射されて模様が広がるが，二面万華鏡の場合，ほぼ円の形の中という狭い範囲で模様が変化する．そこに糊とビーズを入れた試験管を反射させると，円全体の模様がダイナミックに変化する．ひっくり返すだけでゆっくりと自然に模様が変化していく様子に子ども達は不思議がっていて，別の実験の最中にも時折覗いている様子が伺えた．プラスチック−54−

教室「なんでも鏡にしよう」テキスト．

進

写真 1

写真 3

写真 5

悦子

金属鏡を作る

写真 2

鏡の角度を変える

無限の鏡

写真 4

万華鏡を作ろう1

万華鏡を作ろう2

写真 6−55−

凹面鏡

ビー玉は掴めるかな？

科学実験教室実施報告「かがみのふしぎ」

写真 7

凹面鏡

写真 9

握手してみよう

写真 8

人間万華鏡−56−

凸面鏡を作ろう