沼津市にあるプラサヴェルデで開催されたなつやすみこどもだいがく2016のコーナーの一つで解説したのスライドの公開版です． 内容はほぼ当日話す内容と同じような内容となっています． 一部プライバシーを考慮して省略した部分や公開版スライドでは必要ないと思われる内容を省いています． 内容としては，霧箱で宇宙線を霧箱で観察できる原理と家庭で簡単に作れる霧箱の内容です．当日は宇宙線はどのようにできるかの解説もありますが，そちらのスライドは私が作成してないのと，画像の著作権の関係でアップロードされる予定はございません． ＝＝＝イベントの概略＝＝＝ 日時：2016.8.20(土) 場所：ふじのくに千本松フォーラム プラサ ヴェルデ(静岡県沼津市大手町1−1−4) イベント内容：宇宙に関する講演(2つ)，太陽観望，星空観察 etc. イベントの詳細は以下の通りです．(PDFリンク) http://www.plazaverde.jp/common/slide/kodomo_poster.pdf 2016.8.21変更

1. 「霧箱」で宇宙線を観察しよう！
(霧箱って何？)
プラサヴェルデ なつやすみ こどもだいがく 2016
のぞいてみよう！星と宇宙のひみつ☆
2016.8.20(土)
プラサ ヴェルデ
沼津高専天文部
独立行政法人 国立高等専門学校機構
沼津工業高等専門学校
National Institute ofTechnology, Numazu College

2. はじめに
この度は，霧箱製作のスライドを
ご覧頂きましてありがとうございます．
このスライドはPowerPointで作ってあり，
アニメーションをそこそこ使っているので
SlideShare上では作成者の意図と違った形で
表示される恐れがあります．正しくスライドを
見れるように，ダウンロードを許可しています
ので，是非ダウンロードしてご覧になっていた
だくといいかと思います．
なお，スライドの公開はイベントに参加した
生徒さんの学習を手助けするためにしている
ので，スライドを大学等の講義，学校の
自由研究等で使用するのはご遠慮願います．

3. 霧箱って何？
• 飛行機雲ができる原理
• 霧箱で宇宙線が見える原理
きりばこ
ひこうきぐも
うちゅうせん げんり

4. 「霧箱」ってなんだろう？
“霧(きり)”の“箱”っていうくいだし
霧を作り出す箱なのかな…？

5. MOVIE

6. 国立科学博物館(東京 上野公園内)

7. 「霧箱」ってなんだろう？
簡単に説明すると…
目で見ることのできない宇宙線を
見えるようにする装置

8. 「霧箱」ってなんだろう？
実際の霧箱(国立科学博物館)
しぜんほうしゃせん
自然放射線
うちゅうせん
宇宙線

9. 「霧箱」ってなんだろう？
歴史的な部分を見ると…
１８９６年にチャールズ・ウィルソンによって作られた
霧の研究のために開発(かいはつ)した
霧箱で宇宙線の観測をしたのは１９２７年のスコベルツィンに
よって行われた
１９２７年にウィルソンが霧箱でノーベル物理学賞を
受賞している

10. 霧箱って何？
• 飛行機雲ができる原理
• 霧箱で宇宙線が見える原理
ひこうきぐも
きりばこ
うちゅうせん げんり

11. 雲と霧(きり)の違い

12. 雲と霧(きり)の違い
雲 霧(きり)

13. 雲や霧のもと？

14. 雲や霧のできかた
水分がたくさんある空気
かほうわ
(過飽和)
水蒸気
ちりやホコリ
↑
目で見えるほどの大きさになる
(0.01 mm)

15. 霧箱って何？
• 飛行機雲ができる原理
• 霧箱で宇宙線が見える原理
きりばこ
ひこうきぐも
うちゅうせん げんり

16. 霧箱ではどのように
霧ができるのか

17. 霧のできるためには…
霧ができるには種となる
ちりと同じ役割をするものが必要
しかし…
霧箱内にあるちりが霧の種になってるわけではない
では，何が種になるのだろう？

18. - -
--
+
+
霧箱内の霧のできかた１
霧箱
+
+ -
窒素や酸素
イオン化された
窒素や酸素
エタノール
電子
+
+
+ 宇宙線
ちっそ さんそ

19. 霧箱内の霧のできかた２
霧箱内部
+

20. 霧箱内の霧のできかた３
霧箱内部
+
+
+
+
+
宇宙線の通った後に霧ができる
白い線となって見える

21. ようやく
霧箱内で霧ができる理由がわかりました

22. ここまでのまとめ

23. ここまでのまとめ
• 霧箱は宇宙線を觀察することができる
• 霧箱でノーベル賞を受賞した人もいる
• 霧箱で観察する原理は，宇宙線により
雲の線ができるから

24. ところで…

25. 高専って？
※自己紹介は省きます

26. Where is 沼津高専？
プラサヴェルデ
沼津高専

27. 沼津高専とは
• ５年制の学校
• ５つの学科があり，各学科で専門的な
ことを学ぶ
• 卒業後は就職か大学への編入学の選択肢

28. 沼津高専天文部の活動
• 観望会
• 夏期合宿
• 高専祭(学園祭)での展示

29. 沼津高専天文部の活動
合宿の様子の写真
※部員の顔が写ってるのでここでは
掲載しません．

30. お知らせ(宣伝)
11月に高専祭があります
天文部でも展示をするのでぜひお越しください
日時：11/5(土)，11/6(日) 9時頃〜16時頃まで
場所：沼津高専(沼津市大岡3600)
※天文部の展示はおそらく図書館ロビー1階
展示物：部員が撮影した写真，制作物(ポスター等)，
太陽観望 etc.

31. 霧箱の解説
• 霧箱とは
• 霧箱製作
• まとめ

32. 諸注意
霧箱製作はワークショップという形で行います
公開用スライドなので必要のない
金額等が書いてあったこの部分は消しています．
材料を組み立てるだけで，製作自体は比較的簡単です．
作り方は，ワークショップで解説します．
配布資料にも簡単な作り方は記載しています．
製作したものは持ち帰り，家で観察することができます．

33. 家で観察するときは
今回製作するものは持ち帰って観察する際には
以下のものが必要になります
• 無水エタノール
• ドライアイス
観察の様子

34. 諸注意
流れは…
霧箱制作の前の諸注意（ケガ防止の話）
霧箱製作の説明（作り方）
完成した人から控室１（暗くしてある部屋）での観察

35. 聴講の方はここで終了です！
御清聴ありがとうございました
聴講はここで終了し，ワークショップで実際に
霧箱を制作する手順はこの後記載されてます．

36. 霧箱制作
〜ワークショップ〜

37. 製作を行うにあたっての注意
（ケガ防止の話）

38. ドライアイスについて
ドライアイスを素手で触ると低温やけどを
します．必ず，軍手などの手袋や何かで
つかんだり，すくったりして扱いましょう．

39. エタノールについて
今回使用するエタノールは，大人が普段
飲むお酒とは違うタイプのエタノールです．
エタノール以外にもいろいろと混ぜてある
ものです．飲むと有害なので決して飲む
ような真似(大人のかた)はしないでください．

40. ペットボトルやアルミ板について
ペットボトルやアルミ板は予め部員が
切ってあります．なるべく，切り口で手を
切らないように加工をしていますが気を
つけてください．

41. 霧箱製作

42. 用意されているもの
• 輪切りにしたペットボトル
• 黒い紙
• 円形のアルミ板
• 脱脂綿
• ラップ
• 輪ゴム
• 発泡スチロール
etc.

43. １．ペットボトルに脱脂綿を取り付け，
黒い紙とアルミ板の上に置く

44. ２．底をラップで覆い輪ゴムで止め，
ペットボトルの中に黒い紙をいれる

45. ３．エタノールを脱脂綿に染み込ませ，
底にも少し撒き，ラップを被せる

46. ４．発泡スチロールを組み立て，ドライ
アイスを入れる．

47. ５．しばらく放置した後に，暗い部屋で
観察をする．

48. 観察のコツ
• 斜め上から見ると見やすい
• LEDライトは顔の真下ぐらいの位置が見や
すくなる
• エタノールの雨のようなものが見えてい
るかを確認する

49. もし観察できないときは…
観察がうまくできない際は，集じん機で集めた
ほこりからでる自然放射線の観察をすることも
今回はできます．
※どこにでも存在する放射線源(ラドン)なので，放射線を浴びたとしても私たちには無害です．

50. 霧箱製作のまとめ
• 霧箱は宇宙線を観察することができる
• 霧箱でノーベル賞を受賞した人もいる
• 霧箱で観察する原理は，宇宙線により
雲の線ができるから
• 霧箱は身近なもので手軽に作ることができる
• 宇宙線の他にも放射線の観測も可能である

51. お知らせ(宣伝)
11月に高専祭があります
天文部でも展示をするのでぜひお越しください
日時：11/5(土)，11/6(日) 9時頃〜16時頃まで
場所：沼津高専(沼津市大岡3600)
※天文部の展示はおそらく図書館ロビー1階
展示物：部員が撮影した写真，制作物(ポスター等)，
太陽観望 etc.

52. ワークショップへの参加
ありがとうございます！
御清聴ありがとうございました

53. 補足スライド
当日話してはいないが，
いくつか疑問があるであろう
部分についての解説

54. 補足スライドの内容
• 雲と霧の違い(文章的説明)
• 空気について
• 霧(雲の条件)
• 過飽和とは

55. 雲と霧の違いの補足

56. 雲と霧の違い
雲：小さな水や氷の粒が空の高いところに
浮かんでいるもの
霧：小さな水や氷の粒が地上近くの低い
ところに浮かんでいるもの
霧と雲の違いは
水や氷の粒が浮かんでいる場所が違うだけ

57. 空気について

58. 空気の成分
窒素・酸素・二酸化炭素・水など

59. 空気にはどのくらいの水を含めるか？
空気が含むことができる水の量
温度が高いほど，水を含める量が多い
温度が低いほど，水を含める量が少ない
例）２０℃の空気１kgには１６gの水を含むことができる
→空気の温度で異なる

60. 空気にはどのくらいの水を含めるか？
水蒸気 窒素・酸素・二酸化炭素など
↓空気が含むことができる水分量
相対湿度：含むことのできる水分量に対して
どれだけ水蒸気を含んでいるかを表す
空気

61. 霧（雲）のできる条件

62. 霧のできる条件
１．空気中に含まれる水蒸気が
過飽和な状態であること
２．水滴の核となるもの（ちりやホコリ）
があること

63. 過飽和とは？

64. 過飽和とは
水蒸気 窒素・酸素・二酸化炭素など
↓空気が含むことができる水分量
相対湿度 ５０％
↙このときを過飽和という
↓気温が下がると減少
気温 ３５℃７５％１００％ ５℃２０℃

65. ドライアイス
霧箱内の過飽和と温度
霧箱
飽和
水蒸気温度
高い
低い 過飽和