千葉大学|高大連携企画室

 

     
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千葉理数教育高大連携ニュース NO111(2016.12.01)

【1】科学の甲子園ジュニア全国大会強化トレーニングが行われました
【トピック】研究テーマの紹介(電荷分離による昇圧)
【編集後記】


 

 


【1】科学の甲子園ジュニア全国大会強化トレーニングが行われました

 第4回科学の甲子園ジュニア千葉県代表チーム(市川学園市川中学校7名)
に対する強化トレーニングが千葉大学理学部1号館において千葉大学 井宮教授
を講師として10月29日、11月6日、13日の3日間にわたり製作課題の作成に的を
絞って行われました。
 「〇〇が有れば△△ができるのだが、今回の製作課題で使用できる物の中には無
い、残念だ。」「なら、✖✖を使って細長くすればいいじゃん!」「✖✖より両面テ
ープに使われている台紙を細く半分にすれば!」・・・など独創的な装置を考え
出そうと生徒同士ディスカッションをする中で互いに自分の考えを他の生徒に伝
えたり活発に論戦をしたりする様子が見られました。
 そばに居た引率してきた教員も思わず、「こんな考えが有ったのか、自分も2
週間考え続けてきたがこんな仕組みを考え付くとは、感動した。」と感想を述べ
ていました。
 第4回科学の甲子園ジュニア全国大会は12月2日からBumB東京スポーツ文化
館で行われます。

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【トピック】研究テーマの紹介(電荷分離による昇圧)

 2枚の鉄板にサランラップを10枚重ねたものを挟んでコンデンサーを作ります。
006Pを7個直列に接続しこのコンデンサーを充電した後、電池を切り離してから
上の鉄板を開いたり、閉じたりするとネオン管の2つの電極が交互に光ります。
電子が放出される電極の周りのネオンが励起されて光ることを考えることで電子
の移動する向きが分かります。
 サランラップに電場をかけると分極しますが外部の電場を取り去ってもサラン
ラップにできた分極は長い間残ってしまうのだろうと推測しています。いわゆる
エレクトレットになったとものと考えます。この考えが正しいとして、それを確
かめるにはどのような実験をしたらよいのだろうか。また、なぜ分極が残ってし
まうのだろうか。
 サランラップ以外のもので試してみましたが期待通りの結果にはなりませんで
した。どうもサランラップは分極が残留しやすいのではなかろうかと思います。
 ここに書いたことは単なる自説であり本当のところは不明です。どなたか生徒
の研究テーマとして取り上げてみませんか。

詳しくは下のURLをご覧ください。
http://www.cfs.chiba-u.jp/koudai/kenhinto/denkabunri2.pdf


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【編集後記】

 ミョウバンの結晶を作るとき、溶液の物質環境を制御することで本来他の物質
を排除しながら結晶が成長するところを金属イオンなど他の物質を取り込んでし
まうことを利用すると色付ミョウバンの結晶を作ることができます。この方法で
蛍光体や蓄光体を作ることができます。文献は硫化亜鉛と硫化銅の共沈法を用い
た無機EL蛍光体に関する研究報告です。これを参考に溶液の濃度を様々に変え
て実験してみました。なお気温は20℃でした。
 まず、塩化銅(Ⅱ)0.67gと酢酸銅(Ⅱ)一水和物1gを混合し水溶液A500㎤とし
ます。この水溶液A100㎤を取りエチレンジアミン四酢酸0.59gを加えた水溶液B
1㎤に、酢酸亜鉛二水和物4.39gの水溶液C39㎤を混ぜて混合液Dを作ります。こ
の混合液Dに硫化ナトリウム五水和物3.36gの水溶液E40㎤を少しずつ撹拌しな
がら加え反応させると沈殿ができます。この沈殿物を遠心分離、乾燥後に窒素雰
囲気中700℃に加熱、1時間後炉から取り出し、ふたをしたまま、窒素で満たされ
た大きな容器中で冷却します。得られた焼結体を粉砕し硫酸及び純水で洗浄しま
す。
 また、この沈殿物を遠心分離、乾燥後に200℃程度のオーブンで大気中で焼いて
もある程度の蛍光作用は確認できました(写真)。
 文献: http://www.saitec.pref.saitama.lg.jp/research/h19/soushutsu/sou-r/305a.pdf







 



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