[O-04] 高校生によるポスター発表

[O04-P19] 自作の高い分解能をもつ簡易分光器による電子レンジプラズマの分光

*赤瀬 彩香¹、*高瀬 健斗¹、*岩本 澪治¹、*奥見 啓史¹、*内藤 麻結¹、*藤本 大夢¹、*安原 倭¹、*山本 夏希¹ (1.兵庫県立姫路東高等学校　科学部　プラズマ班)

キーワード：電子レンジプラズマ、簡易分光器の製作、ナトリウムの励起

プラズマの基礎研究を行った。電子レンジ内でシャープペンシルの芯を陶器の台に置いて電源を入れると、ナトリウムのD線と推測されるプラズマの発光がおこることを知った。なぜシャープペンシルの芯から強いナトリウムの輝線があらわれるのか、この輝線は本当にD線なのか疑問に思った。分解能が高い市販の分光器は高価で購入できないため、この光の正体を確かめるために、ナトリウムランプのD線を２本に分光する分解能をもち、デジタルカメラで安定してクリヤな撮影画像を得ることができる簡易な分光器を開発した。この分光器を用いて、電子レンジ内でシャープペンシルの芯から放出されるプラズマ光を分光したところ、ナトリウムの強い輝線を中心とする光であることがわかった。

H.Khattakらは、ブドウの実を２つ並べて電子レンジ内で加熱すると、交点に共振が集中して、そこからプラズマが発生することを明らかにした。ブドウの屈折率は１．３３程度で、ブドウの中を伝わる周波数は、空気中のほぼ１０分の１となるため、ブドウの内部を通過するときの波長は１２ｍｍとなる。これがちょうどブドウの大きさと一致するためだと結論付けている。ブドウの場合には、カリウムとナトリウムのプラズマが発生するとされており、発生の条件は水の存在であるという。

　筆者らの実験では、長さ６ｍｍのシャープペンシルの芯がアンテナの役割を果たして、芯を置いた陶器の台のナトリウムを励起してプラズマを放ったと考えられる。水が存在しなくてもプラズマの発生は起こる。