低温実験

材　　料
出来れば自分が使っているシャープペンを持参して下さい。 　 ※当方でも用意しています。

工作や実験をする前にかならずよんでね！ こどもだけでこうさくやじっけんをしないでください。 かならずおとなの人といっしょにするようにしましょう。 保護者のかたへ 工作・実験を行う際は、必ず手順を読んでから行ってください。 刃物や器具の取り扱いには十分注意し、けがをしないようにしましょう。 小学生など低年齢の方が実験を行う場合は、必ず保護者と一緒に行ってください。

底の浅い魔法瓶に液体窒素を入れておきます。

電圧をかけるために、クリップでシャープペンを折らないように両端をつかみます。
　　　　

変圧器の電圧を少し上げて煙が出るのを確認します。芯の真ん中あたりが赤くなってきたら電圧を下げます。
　　

魔法瓶にセットして芯をみながら電圧を少しずつ上げていくと魔法瓶の液体窒素は激しく沸騰し、直視できないほど明るく輝きます。変圧器の電圧を増減させて適当な明るさを見つけて下さい。シャープペンの芯の種類によっても輝きは異なります。

どうして光るんだろう？

エジソンは、白熱電球のフィラメント材料に京都府八幡市の竹が最も長く明かりをともすことを発見しました。エジソンのフィラメントの代わりにシャープペンの芯に電気を流して電球のように光らせることが出来ます。

シャープペンの芯は、黒鉛をプラスチックと混ぜたものを焼き固めて作られています。はじめに芯に数ボルト程度の電圧をかけてプラスチック成分を燃焼させ、煙が出なくなった頃に電圧を上げると、芯全体が明るく光ります。空気中では、芯の炭素が燃焼してすぐに切れてしまいますが、液体窒素の中で行うとまわりに酸素がないために、芯は燃焼せずに長時間光らせることが出来ます。

京都大学複合原子力科学研究所