ベーシックゾーン
熱と光
basicg-11
物質と熱

パラボラ装置で離れた場所にあるライトから出た熱を体感しながら、熱の伝わり方(熱の輻射)について学ぶ。
解説Explanation
「赤外線」は「電磁波」の一種で、目には見えませんが光や電波と同じように空間を伝わり、物質に当たると一部が吸収されます。すると、物体の原子や分子の運動が激しくなり、物体の温度が上がります。このように電磁波によって熱が伝わることを「熱放射(熱輻射)」と言います。
太陽の光を受けると暖かく感じます。しかし、太陽ははるか遠くにあり、地球との間は冷たい宇宙が広がっています。熱は直接伝わってくるのではなく、光エネルギーの一部として赤外線が地球に届いています。
深堀りDeep dive
熱放射のほかにも、熱が伝わる仕組みとして、「熱伝導」と「対流」の2つがあります。熱伝導は熱を持った物体に直接触ることで熱が伝わることです。対流は気体(空気)や液体(水)のように流れて熱が伝わることです。
熱伝導を使った暖房器具が「ゆたんぽ」です。直接触ることで熱を受け取ります。また、対流を使った暖房器具として、エアコンやファンヒーターがあります。温風が吹き出すことで部屋全体を温めます。一方、太陽と似た仕組みを使ったヒーターとして、赤外線ヒーターがあります。これも、赤外線が当たった部分を温めるので、エアコンのように部屋全体を温めることなく、ヒトだけを温めることができます。
展示ではライトから出た赤外線が空気中を通り抜け、丸くカーブした鏡に反射することで、1点に集まるようになっています。この鏡の形を「パラボラ」と言います。衛星放送の電波を受信するアンテナなどで、「パラボラアンテナ」として使われています。

キーワード
- # パラボラ
- # 熱放射(熱輻射)
- # 赤外線
参考・引用
- 成瀬宇平、遠赤外線による調理 ・加工への応用の現状について、栄養学雑誌、Vol. 46, No. 4, pp. 195-198、1988年
- https://www.jstage.jst.go.jp/article/eiyogakuzashi1941/46/4/46_4_195/_article/-char/ja/
- 大島厚太郎、マイクロ波加熱の原理と応用、色材協会誌、Vol. 44, No. 1, pp. 27-35、1971年
- https://www.jstage.jst.go.jp/article/shikizai1937/44/1/44_27/_article/-char/ja/