光ファイバーは曲がってもなぜ光るの?

光は直進するものです!

光ファイバー

光はまっすぐに直進します。そのため太陽の光も、月の光も、光が当たる所は明るく、そうでない所は暗いですね。懐中電灯など人工の光も同じです。子供の頃、おひさまの光を手鏡に反射させて色々な方向に向けて良く遊んだことがありましたが鏡に反射する光もまた直進します。

世の中を変える大発明!

この直進する光を「光ファイバー」のなかに閉じ込めて伝播させる方法が発明されました。

光ファイバー

この原理を簡単に説明すると、光ファイバーは、石英ガラスやプラスチックで形成される細い繊維状の物質です。中心部のコアとその周囲を囲むクラッドの二層構造になっています。コアの部分は、クラッドの部分よりも屈折率を高くしています。このため、光は全反射という現象により、コアの内部に閉じこめられた状態で伝播して行きます。
 
 直進する光ですが、光ファイバーに取り込むと不思議なことに、どのように曲げても光はその中を光速で進んで行きます。
 
 私達がインターネットでリアルタイムに映画やドラマを楽しめるようになった事も、この光ファイバーの大発明のおかげなのです。光通信の事は省略しますが、実はこの大発明は昭和39年に日本人が発明したのです。当時、西澤潤一氏(前東北大学総長)が特許を出願したのですが、しかし当時の特許庁が理解できなくて認められなかったという本当に残念な経緯があります。特許が認められていたなら間違いなくノーベル賞を受賞する大発明と言われています。

サイドグローの製作終了!

 さて、トップページにくまさんのぬいぐるみのスライドを載せました。その画像できれいに光っている物が光ファイバーのサイドグローです。ちょっと見るとクリスマス時に使用するイルミネーションのように見えますが、それとは別物で細い透明な繊維状の光ファイバーの中を光だけが通っています

サイドグロー

この写真の製品はチューブの本数が60本のタイプです。一本の透明チューブの中には直径1.0mmのプラスチック製光ファイバーが3本入っていますので、光ファイバーは全部で180本使用しています。
 
 光の元の機器の事を「光源機」と呼びます。そこから端までの長さは約2mの光ファイバーです。チューブ内の正体は光ですから感電もしません、熱くもなりません。チューブを水の中に入れてもそのまま光ります。手で触ったり、曲げたり体に巻き付けたりして遊んでも大丈夫なように耐久性を考慮しています。
 
 このサイドグローの名前の意味は、サイド=側面、グロー=光が発する、ということで光ファイバーの側面から光を発するということのなります。光ファイバーの本来の仕事は光を閉じ込めて長距離間を伝播させるために使用するものですが、このサイドグローは3~4cmの間隔で特殊加工によってその中の光をワザと漏光させてチューブ全体が美しく優しく光るようにしています。

サイドグロー

光の光源はLEDを使用しています。RGB(レッド、グリーン、ブルー)の光の三原色を制御してフルカラーにできるLEDを使用していますのでお好みの光のカラーで使用できます。
 人の好みは十人十色で違いますので、光カラーは自由に選択できるようになっています。さらに、自動でオーロラのようにグラデーションにカラーチェンジするモードや、明るさも調節できます。

月の光のようにやわらかく優しいもの!

 前回のブログで自閉症の東田直樹さんの著書のことに少しふれました。その中で、次のようなことを言っておられます。「僕たちの見ている光は、月の光のようにやわらかく優しいものです。…光を見ていると、僕たちはとても幸せなのです。
 このサイドグローの光は人工の光の中で、特にやわらかくて優しい光です、さらに戯れることも可能だと思っています。
 この光に包まれたとき、幸せになれることを願って製作しました…。

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