夏休みの自由研究　ー小学生編ー

今日から三連休！！

三連休のミッション！！！

『子供の夏休みの宿題を片付けよう』

まずは、「自由研究」から。

今年のお題目は、『理科の研究』。

ということで、研究のタイトルは、

【　水はなぜ透明なのか　】

子供と風呂に入っているときの子供の発した「なんでお風呂は透明なのかな？」の一言から、このテーマを設定した。

テーマも決まったので、さっそくググってみると、あっさりと答えが出てきた。

検索：「水はなぜ透明なのか」

結果：「水を構成する酸素と水素が光を通しやすい性質を持っているため」

なんともあっさりした答えである。

このままでは、これで終わってしまう。

もう少し、ふかぼりして調べなくては。

ということで、光の性質から調べてみると、

「光は、波であり、粒である。また、大きさはない。」ということが分かった。

また、光が物質に当たる（ぶつかる）と、次のような反応を示す。

①　物質中に「吸収」される。

②　熱エネルギーに「変換」される。

③　吸収されなかった光が「透過」する。

④　物質表面で「反射」、「散乱」する。

なるほど、光の性質のようなものは、少なからず把握できた。

では、次に水の性質を調べてみる。

水は、水素と酸素で構成されている。「H2O」である。

水素も酸素も原子であり、原子は原子核とその周りに電子が配置された構成となっている。

原子核と電子の距離は、原子核や電子の大きさに比べると驚くほど長い距離になっている（地球を回る月のような関係かな）ため、大きさを持たない光は、自由に原子核と電子の間に入り込み、通り抜けることが可能である。

「おっ！」なんか答えに近づいてきた予感が。

光の性質③の「透過」である。

「水は、光が透過するから、透明に見える」ということでは？

では、なぜ透過するのか。他の性質である、吸収や反射、散乱ではないのか。

そこには、光と電子のふるまいがあるようである。

光と電子の間では光エネルギーなどのやり取りが行われているようであるが、小学生の自由研究では、チョット難しすぎるところなので、「光と電子には相性がある」と言っておこう。

相性がいいと、光は原子の中を通過するときに、電子に引き寄せされる（吸収される）。その結果、光は透過しないため、物質は透明にはならない。

そう考えると、水を構成する水素と酸素の電子は、光との相性があまりよくない（悪い？）ため、光が電子に引き寄せられずに（寄り道をすることなく）通過するため、透明に見える、と言えるのでは。

問：「水はなぜ透明なのか」

答：「光が水の中を通過するときに寄り道をしないから」

あとは、子供に絵を盛り込みながら書かせよう。下書きは俺がしないといけないかな・・・。