講演情報

[O09-P05]カラフルな温度計で大気環境を測定をする★招待講演

*はしもとじょーじ¹、乙部直人²、千秋博紀³ (1.神戸大学大学院理学研究科、2. 福岡大学理学部、3.千葉工業大学惑星探査研究センター)

キーワード：

温度計、環境計測、高校、探求

温度計は温度を測る道具であるが，温度計で測ることができるのは温度だけではない．例えば，温度計を陽の光のあたるところに置くと，温度計は日射を吸収して温まる．ここで，温度計に色を塗って，白い温度計と黒い温度計をつくると，白い温度計と黒い温度計は日射の吸収率が異なるので，同じ日射があたっていても異なる温度になる．したがって，白い温度計と黒い温度計の日射の吸収率を測定しておけば，白い温度計と黒い温度計の温度差から日射の強さを求めることができる．実際はもうちょっと物事は複雑で，温度計の温度は温度計の周囲にあるものが射出する赤外線によっても変わるし，温度計と周囲の空気の熱交換は気温や風速によっても変わる．これらを解きほぐすためには，日射を測るのに日射の吸収率が異なる白と黒の温度計を用意したように，赤外線を測るために赤外線の吸収率が異なる温度計を用意し，風速を測るには周囲の空気との熱交換の効率が異なる温度計を用意して，複数の温度計で温度を同時に測定する必要がある．赤外線を精度良く測定するなら，赤外線の吸収率が異なる温度計を用意する必要がある．可視光と違って赤外線は目に見えないので，赤外線の吸収率の大小は目で見てもわからないのが，金属は一般に赤外線の吸収率が小さい．金属メッキした温度計を用意すれば，赤外線を測定できるはずである．周囲の空気との熱交換の効率は温度計の形状によって変わるので，風速を測定するなら異なる形状の温度計を使うのがよいだろう．熱交換は温度差にも依存するので，温度計を加熱・冷却して温度差を作り出すのでもよい．気温，日射，赤外線，風速，これらを精度よく測定しようと思ったら，どういう色・形・加熱率の温度計を組み合わせるのがよいのか，この答えは見つかっていない．高校探求学習の課題として，新しいアイデアでいろいろな色・形の温度計を作って測定すると，楽しいことがあるかもしれません．
ところで，私が子供の頃の戦隊ヒーローといえば赤・青・黄・緑・桃の５人組だったのだが，最近の戦隊ヒーローは人数が増えていて，金や銀や黒など昔はなかった色が含まれるようになっている．ひとつの色では気温すら測定できないが，最近の戦隊ヒーロー達の色と組み合わせなら環境計測ができるかもしれない．

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