【小学生自由研究テーマNo.152】

虫メガネでカメラの原理を調べよう

虫メガネと牛乳パックで作ったカメラボックスのスクリーンに映像を写そう。

用意するもの

  • 虫メガネ(牛乳パックの底よりも小さいもの)
  • きれいに洗って乾かした1Lの牛乳パック3本
  • トレーシングペーパー
  • カッター・カッターマット
  • 定規
  • ガムテープ
  • セロハンテープ
  • メジャー(1m測れるもの)

実験の進め方

  1. 1

    牛乳パックAの口の部分を切り取る。底に虫メガネを当ててふちどりする。カッターで切り抜いて虫メガネがはまる穴を開ける。

    ★カッターでケガをしないように気を付けて。牛乳パックの底は固いから少しずつ切り込みを入れていこう。

  2. 2

    牛乳パックBとCは切り開き、口の部分と底を切り取る。さらに縦半分に切る。

    ★このとき牛乳パックの内側に黒い紙をはるか黒い絵の具などでぬっておくと、画像が見えやすくなるよ。

  3. 3

    牛乳パックBの両はしを2mmずつ切り落とし、長い辺をガムテープではりあわせて筒(つつ)状にする。

  4. 4

    牛乳パックCの両はしを4mmずつ切り落とし、長い辺をガムテープではりあわせて筒状にする。

  5. 5

    トレーシングペーパーを牛乳パックの底より一回り大きく切り、牛乳パックCの底にセロハンテープではりつける。

    ★トレーシングペーパーに切り込みを入れると、しわができずにきれいにはれるよ。

  6. 6

    牛乳パックAの中にBをさしこみ、その中にCのトレーシングペーパー側をさしこむ。

    ★パックがきつくてはまらないときは、内側の牛乳パックの両はしを少しずつ切り落として小さくしよう。なるべくすき間が小さい方がいいよ。

  7. 7

    牛乳パックAの底に虫メガネをはめる。すぐに外れてしまうときは、セロハンテープで固定する。

  8. 8

    牛乳パックを重ねたら、虫メガネ側を明るい景色などに向け、ボックスをのぞきながら長さを調節して、トレーシングペーパーに画像を写す。

    ★BとCの長さを調節してピントの合う位置を探そう。

    ★太陽は絶対にのぞかない。

うまくいかない時は、
ここをチェック

  • ピントの合う位置は、見るものの距離(きょり)や虫メガネによって変わるよ。筒の長さを変えて試してみよう。テレビの画面などの映像が見えやすいよ。

まとめ方・提出の工夫

  • カメラボックスをどのように作ったかをまとめよう。このページをプリントして、はってもいいね。
  • スクリーンに写った画像は、どのように見えたかな? 絵にかいたり写真にとったりして伝えよう。 ★カメラで撮影(さつえい)する時は、ストロボを使わないでとろう。
  • 見るものに近づいたり遠ざかったりすると、ピントの合う位置はどのように変わった? 対象との距離、筒の長さを記録してまとめよう。
  • 気づいたこと、考えたことなどを自由に書こう。

まとめる時に便利な
テンプレートはこちら

発展のヒント

  • このカメラボックスは、カメラの起源といわれる「ピンホールカメラ」の原理を応用しているよ。ピンホールカメラについても調べてみよう。
  • 画像が逆さに写るのはなぜだろう。虫メガネからボックスに入ってきた光の進み方に理由があるよ。調べてまとめてもいいね。

監修:白數哲久(昭和女子大学准教授)

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