13. 人工オパールを作る：コロイド粒子の規則配列と光の干渉

人間の目に見える光(可視光)の波長は400 nm～700 nm程度とされています。この波長と同じ程度の大きさを持つコロイド粒子が規則配列をすると(下図)、特定の色を観察することができます。コロイド粒子自体に色がついていなくても、です。この現象を利用すると、きれいな色をした人工オパールを作ることができます。

本テーマでは、実際にコロイド粒子を用いて人工オパールを作製し、なぜ色がついて見えるのか、をキーワードとして光が持つ波の性質について学びます。

体験内容は、

コロイド粒子分散液を用いて、粒子薄膜を作ります。

実際にできた粒子膜の「色」を計測します。(可視光スペクトルを測定します。)

粒子膜の充填構造を電子顕微鏡で観察します。

見た目の色と充填構造、スペクトルとの関係について、理解を進めます。

自分の手で作って、自分の目で見て、「不思議」を体験して下さい。