JP2009300983A - 航空機グローリー現象生成観察及びブロッケンの妖怪現象生成観察器。 - Google Patents

Abstract

【課題】航空機グローリー現象を机上で生成観察する為に暗箱内にジェット機航路の低気温を作り、超音波噴霧器の霧と、空気ポンプからの空気を吹込み、霧と生成した浮遊氷晶に航空機型の影を映し、航空機グローリー現象を生成し、観察可能とする。ブロッケンの妖怪現象を机上で観察する為に上記航空機型を登山者型に換え、ブロッケンの妖怪現象を生成し観察可能とする。
【解決手段】航空機グローリー現象を生成観察する器具の構成は、内面黒色、断熱素材の箱に太陽光導入の開口部を設け、箱内にドライアイスでジェット機航路の低気温を作り、超音波噴霧器の霧、空気ポンプの空気を吹込み、生成した霧、浮遊氷晶に航空機型の影を映し、航空機グローリー現象を生成し魚眼コンバージョンレンズを用いて観察する。ブロッケンの妖怪現象を観察するには上記航空機型を登山者型に換えて同上手法を用い登山者型のブロッケンの妖怪現象を生成し観察する。
【選択図】図２

Description

本発明は航空機グローリー現象及びブロッケンの妖怪現象を生成観察する器具に関する。

従来第１の課題、ジェット機の航路、高度１万メートルの気温、マイナス５０度付近の超過冷空気中の、雲、浮遊氷晶内での航空機グローリー現象を机上で生成観察する器具は公表されていなかった。

従来第２の課題、ブロッケンの妖怪現象を校庭で生成させる為には大掛かりな霧発生装置を作らなければならず、人工霧、水蒸気の氷晶化を得るには気象条件に強く左右され、成功の確率は低く、学生、生徒に観察させるには無理な光学学習実験であった。ブロッケンの妖怪現象を生成観察する器具は公表されていなかった。

微細なガラス球、微細なプラスチック球を平面に密に並べ或いは複層にして表面を平面に密に並べ、光学的に同じ現象の光輪を観察する実験は行われてはいたが自然の水滴である霧、雲、氷晶によって生じる天然現象の光輪とは異質なものであった。

第１の課題、航空機グローリー現象を高空を行く航空機に搭乗することなく、観察に適した座席を選ぶことなく、室内机上で生成観察するために、暗箱内に、ドライアイスにメタノール或いはエタノールを接触させた寒剤を配置し、高度１万メートルの超低気温を作成し、其の温度を保ちながら超音波噴霧器の霧を吹き込み、続いて空気ポンプで空気を吹き込み、超過冷空気中に霧、浮遊氷晶を低温暗箱内に生成し、この霧、氷晶に航空機型の影を映して光の散乱による光輪、航空機グローリー現象を生成し、魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒の接眼部より長時間観察することを可能にすることである。

第２の課題ブロッケンの妖怪現象を山稜に行くことなく、室内机上で生成観察するために前記第１の課題、航空機グローリー現象生成観察器部品の航空機型を登山者型に付け替えて同手法を用いて光の散乱による光輪現象、ブロッケンの妖怪現象を暗箱内に生成せしめ、これを長時間観察することを可能にすることである。

第１の課題、航空機グローリー現象生成観察する課題を解決するために次の通りの手段を講じた。内面つや消し黒色断熱素材、かつ箱側面に太陽光導入用の開口部を設けた箱体と、箱体上部開口部をふさぐ裏面つや消し黒色断熱素材の蓋と、前記箱体内に空気及び霧を吹き込む空気ポンプ及び超音波噴霧器の複数部品で霧、空気貯留箱部を構成し、蓋には空気ポンプからと超音波噴霧器からとの霧吹き込み用共用の孔を設け、箱体内には黒色金網でドライアイスを固定収容する部を設けた。空気ポンプからの空気及び超音波噴霧器からの霧貯留機構である。前記空気、霧貯留箱部と離れた別部品、箱内観察光学器部は、魚眼コンバージョンレンズの外辺に、航空機を模した厚紙状不透光材質薄板の航空機型を貼着せしめた魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒と、この鏡筒を貫通させる孔を開けた太陽光反射鏡と、この鏡を装着する三脚とで構成する。箱内のドライアイス収容部にドライアイスを黒布で覆いて入れ、布の上からメタノール或いはエタノールがドライアイス表面に十分接触するように湿らせて寒剤となし、蓋を閉めて箱内の温度をジェット機航路の超低温度としてから、空気、霧吹き込み用孔から低温暗箱内に超音波噴霧器よりの霧及び空気ポンプからの空気を吹き込み、低温暗箱内に霧と、空気中の水蒸気より生じた浮遊氷晶とに、航空機型の背面から鏡で反射した太陽光を照らし航空機型の影が映るように鏡を調節し、航空機型の影の周囲に光の散乱による光輪、航空機グローリー現象を魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒接眼部から観察する形態に構成した。

第２の課題、ブロッケンの妖怪現象生成観察する課題を解決するための手段は第１の課題、航空機グローリー現象生成観察する課題を解決するための手段中、航空機を模した厚紙状不透光材質薄板の航空機型を同材質の登山者型に付け替えて同上手法により登山者型影の周囲に光の散乱による光輪、ブロッケンの妖怪現象を生成し、魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒接眼部から観察する形態に構成した。

第１の課題、航空機グローリーがよく観察されるのは、高度１００００メートルのジェット機の航路、超低温下の機外、航空機の太陽光のあたった反対側の雲の上に、或いは積乱雲の側面に発現することはよく知られている。ジェット機航路の超低温とした暗箱内に超音波噴霧器からの霧を吹込み、空気ポンプで幾分加圧された空気を、吹き出し口の細い孔より平常圧低音暗箱内に圧出して断熱膨張の理による急激な温度低下現象を起させて空気内の水蒸気を氷晶化させる。この霧と氷晶にあらかじめ魚眼コンバージョンレンズの外辺に航空機を模した厚紙状不透光材質薄板の航空機型を貼着せしめこの背面から鏡で反射した太陽光を照らし航空機型の影を暗箱内の霧、浮遊氷晶内に映し魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒接眼部より航空機型影の周囲に光の散乱による光輪が生ずるのを観察する。此の光輪は航空機グローリー現象である。航空機に搭乗し高空に行かず、条件のよい座席を選ばず、温暖の地の室内で机上実験的に超低温暗箱内に空気ポンプ、超音波噴霧器より空気及び霧を連続的に吹き込むことによって航空機グローリー現象を生成観察する実験は今まで知られていなかったがこの器具によって机上に航空機グローリー現象を生成観察することが可能になった。

第２の課題、ブロッケンの妖怪現象がよく観察されるのは高山の山稜、谷あいで登山者の背中に太陽光があたり、その反対側、顔側の山稜、或いは谷あいの雲、霧の中に発現することはよく知られている。高山に登らず、温暖の地の室内で机上実験的にマイナス２０度内外、暗箱内の霧、浮遊氷晶が蒸散しにくい低音暗箱内に空気ポンプ、超音波噴霧器より空気及び霧を連続的に吹き込みブロッケンの妖怪現象を生成観察する実験は今まで知られていなかったが、この器具によって机上で長時間ブロッケンの妖怪現象を生成観察することが可能になった。

第１の課題、航空機グローリー現象生成観察する課題を解決するための最良の形態を図示を以て説明する。図２、図３は航空機グローリー現象を生成観察する器具配置外観図である。図１は、内面つや消し黒色断熱素材の箱体１、及び裏面つや消し黒色断熱素材の蓋７と、箱体内部に黒色金網４とドライアイスを抑える張り出し５とでドライアイスを収容する部６を設け、箱体側面に太陽光導入用の開口部２を設けた。蓋７には空気ポンプ１８からの空気吹き込み用及び超音波噴霧器１９からの霧吹き込み用共用の孔８を設けた。
箱体内ドライアイス収容部にドライアイス９を黒い布で覆いて入れ、布の上からメタノール或いはエタノールがドライアイス９表面に十分接触するように湿らせ寒剤となし、蓋７を閉めて暗箱内の温度をジェット機の航路の機外の超低温度としてから、空気、霧吹き込み用孔８から箱内に超音波噴霧器１９より霧を吹きこみ、更に空気ポンプ１８の空気吹き出し口を細くした差し込み口から空気を吹き込む構成とした。空気吹き出し口の直径は２ミリメートルから３ミリメートルである。第２の課題ブロッケンの妖怪生成観察器、箱体部と共用になる。
図３は魚眼コンバージョンレンズ１１付き鏡筒１２と航空機を模した厚紙状不透光材質薄板の航空機型１３と、魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒１２を貫通させる孔を開けた太陽光反射鏡１０と、仰俯角自在左右首振り自在の台を装着した三脚１４と、超音波噴霧器１９と空気ポンプ１８とで、箱体内の霧、浮遊氷晶に映る航空機グローリー現象を観察する光学器具部品を構成した。
低温箱体１内に超音波噴霧器１９より霧を供給し、空気ポンプ１８で空気を吹き込み、空気中の水蒸気を浮遊氷晶化したものと霧に、あらかじめ魚眼コンバージョンレンズ１１外辺に航空機型１３を貼着せしめこの背面から鏡１０で反射した太陽光を照らし航空機型１３の影を箱内の霧と浮遊氷晶に映るように鏡１０を配置し、航空機型の影の周囲に生成する光の散乱による光輪、航空機グローリー現象を魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒１２接眼部より観察する形態に構成した。
魚眼コンバージョンレンズ１１は画角１８０度 撮影距離：０〜無限大 射影方式：等距離射影 倍率：０．１６２８の市販魚眼ドアスコープを試用したが、焦点距離０〜無限大とは対物レンズよりいかなる距離に光輪が生じていてもピンボケしない像が観察される性能を有することである。

第２の課題、ブロッケンの妖怪現象を生成観察する課題を解決するための最良の形態は第１の課題、航空機グローリー現象生成観察する課題を解決するための最良の形態中、航空機を模した厚紙状不透光材質薄板の航空機型１３を同材質の登山者型１５に付け替えて同上手法により登山者型１５の影の周囲に生成する光の散乱による光輪、ブロッケンの妖怪現象を魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒１２接眼部から観察する形態に構成した。図１箱部、図３魚眼コンバージョンレンズ部は航空機グローリー生成観察器と共用である。

第１の課題、航空機グローリー現象を生成観察するには此の器具を次のように実施する。
図１は第１の課題、航空機グローリー現象を室内机上で観察するための生成観察器箱体部である。内面つや消し黒色断熱素材で太陽光導入用開口部を側面に設け、箱体上方開口部を覆う裏面つや消し黒色断熱素材の蓋７と、箱内部に黒色金網４と金網を固定する張り出し５でドライアイス９を抑え収容する部６を設ける。蓋７には空気ポンプ１８からの空気吹き込み用及び超音波噴霧器１９からの霧吹き込み用共用の孔８を設ける。第２の課題ブロッケンの妖怪生成観察器暗箱部と共用になる。
図２の超音波噴霧器１９と空気ポンプ１８は箱体内部に霧、浮遊氷晶を生成する器具である。
図３は魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒１２と航空機を模した航空機型１３と、太陽光反射鏡１０と、仰俯角自在左右首ふり自在の太陽光反射鏡装着三脚１４とで構成した光学器部である。太陽光反射鏡１０は太陽光を箱内に導入するための鏡である。鏡の中央部に魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒１２魚眼レンズ部１１を箱側向きにして貫通させる。

あらかじめ魚眼コンバージョンレンズ１１の外辺に厚紙状不透光材質薄板の航空機型１３を貼着せしめ、この背面から鏡１０で反射した太陽光を照らし航空機型１３の影を箱体内の霧、浮遊氷晶に映るように鏡１０位置を配置する。此の時航空機型１３は遮光フード３内に位置させる。暗箱１内ドライアイス収容部６に、ドライアイス９を黒い布で覆いて入れ、布の上からメタノール或いはエタノールがドライアイス９表面に十分接触するように湿らし寒剤となし、ジェット機の機外の温度、超低温に冷却し超音波噴霧器１９より霧を注入しさらに空気ポンプ１８で加圧された空気を吹き出し口の細い孔から吹きいれ、断熱膨張の理による急激な温度低下を起させ、霧、浮遊氷晶を発生させその中に、航空機型の影を映し、光の散乱による光輪、航空機グローリー現象を発現せしめ魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒１２接眼部より観察する。ドライアイスを黒い布で覆いメタノール、またはエタノールを布に湿らせるのはアルコール類が不凍液の性状を持ち布の表面に霜が付着し白化して乱光を発するのを防ぐ目的である。航空機グローリーがよく観察されるのは、高度１００００メートルのジェット機の航路、機外の温度が超低温下、航空機の太陽光のあたった反対側の雲の上に、反対側の積乱雲の側面に発現することはよく知られている。航空機搭乗者と同じ視点を得ることによって光輪、航空機グローリーを観察することを可能にしたものである。

第２の課題、ブロッケンの妖怪現象生成観察する課題を観察するためには第１の課題、航空機グローリー現象生成観察する課題を解決するための最良の形態中、航空機を模した厚紙状不透光材質薄板の航空機型を同材質の登山者型に付け替えて同上実施例により登山者型影の周囲に光の散乱による光輪、ブロッケンの妖怪現象を生成し、魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒接眼部から観察することを可能にしたものである。

学校理科教材 商業上のディスプレイ

航空機グローリー現象生成観察器及びブロッケンの妖怪現象生成観察器箱体部及び蓋部である。 は航空機グローリー現象生成観察器及びブロッケンの妖怪現象生成観察器の外観図である。

符号の説明

１ 航空機グローリー現象生成観察及びブロッケンの妖怪現象生成観察器箱体部
２ 開口部
３ 遮光フード
４ 黒色金網
５ 金網固定張り出し
６ ドライアイス収容部
７ 蓋
８ 霧、空気吹き込み口
９ ドライアイス
１０ 鏡
１１ 魚眼コンバージョンレンズ
１２ 鏡筒
１３ 航空機型
１４ 三脚
１５ 登山者型
１６ レンズ通過孔
１７ レンズ通過孔

Claims (1)

1. 断熱素材の内面黒色の箱体側面に、太陽光導入の開口部を設け、箱体内に黒色金網で区切られたドライアイス収容部を設ける。前記箱体の上方開口部の蓋は裏面黒色断熱素材で箱体内に霧、空気を吹き込む小孔が有る。小孔より別添え超音波噴霧器と空気ポンプとで霧、空気を吹き込み上記箱体内に霧と空気中の水蒸気が浮遊氷晶化したものを貯留する箱を構成する。上記は航空機グローリー現象生成観察及びブロッケンの妖怪現象生成観察共用の箱部である。
   上記箱部と別部品、魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒と、航空機を模した厚紙状不透光材質薄板状の航空機型、又は登山者を模した前記同質の登山者型と、魚眼コンバージョンレンズつき鏡筒を貫通させる孔を開けた鏡と、これを装着する三脚とで構成し、航空機型を、又は登山者型を魚眼コンバージョンレンズの外辺に貼着し、此の背面から鏡で反射した太陽光を照らし航空機の影を、又は登山者の影を箱体内の霧、浮遊氷晶に映し影の周囲に生ずる光輪、空機グローリー現象、又はブロッケンの妖怪現象を魚眼コンバージョンレンズ付き鏡筒より観察する光学器部である。
   前記箱部と後記光学器部で構成した航空機グローリー現象生成観察及びブロッケンの妖怪現象生成観察器。

Images