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……… 第46回関東理科教育研究発表会
１ はじめに
虹やシャボン玉はとてもきれいな色彩を魅せてくれます。スペクトルの観察･実験は，生徒が光や色につい て興味をもつよい切っ掛けになります。光の学習の導入にも最適です。今回は星空に目を向け，恒星のスペク トルを観測してみます。望遠鏡に分光器（プリズム）を取り付け，デジタルカメラで撮影し，スペクトルを観 測します。さらにそれらを数値データ化し，スペクトルチャートを作成するなどのデータ解析を行います。
２ なぜプリズムで光が分けられるのか。
物質の屈折率は，光の波長によって異なるため，プリズムを出る光の方向は波 長によって異なります。この現象を分散（分光）と言います。波長が長い光（赤 色や橙色）よりも波長が短い光（青色や紫色）のほうが屈折率は大きいです。光 を分散（分光）させることによって，スペクトルを得ることができます。
３ スペクトル観測
最初の段階では，簡易DVD分光器により，太陽や蛍光灯などのスペクトル観測 を行ってきました。今回，望遠鏡による対物プリズム分光を行いました。撮影手 順は，まず，明るい恒星を使ってファインダーと望遠鏡の位置を合わせます。そ してデジタルカメラを取り付けピントを合わせ，撮影します。
望遠鏡にはフローライト（蛍石）レンズを使用するので，レンズによる色収差 はほとんどありません。しかしながら，プリズムによるスペクトル像は，長波長 側が詰まった状態に，短波長側は伸びた状態で観測される傾向があります。
４ スペクトルの数値データ化によるスペクトルチャートの作成
土浦第三高等学校科学部では，ここ数年，大人数で見られる太陽像の投影を研究してきました。次の研究 として恒星のスペクトル観測，そしてデータ解析を考えました。デジタルカメラで撮影したスペクトル像は， 米国・国立衛生研究所Nationallnstiute of Health（http://rsb.info.nih．gov/ij/）から無料配布されて いるlmageJというソフトを使って，数値データ化します。それを表計算ソフトを使って解析します。
５ スペクトルの観測Ⅰ（簡易DVD分光器によるもの）
①蛍光灯 ②太場光
蛍光灯は，水銀の輝線と蛍光体による 太場光は，代表的な連続スペクトルです。
発光スペクトルが観測できます。 フラウンホーファー線（暗線）が観察できます。
恒星のスペクトル観測とデータ解析
茨城県立土浦第三高等学校
野村 知世・岡村 典夫
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千葉大会
６ スペクトルの観測Ⅱ（望遠鏡に対物プリズムを取り付け観測）
シリウス オリオン座ベテルギウス
アルクツールス カストル
６ 今後の研究
フラウンホーファー線（吸収線）が比較的明瞭に現れているものに対しては，それらを用いて波長の校 正を行う事ができる。吸収線の波長は事前にわかっているのでそれらの値を用いる（Ｈα＝656nm，Ｈβ＝ 486nm，Ｈγ＝434nmなど）。また，フラウンホーファー線（吸収線）の波長が特定されれば，その恒星に 存在する元素の同定ができる。また，スペクトルとそのチャートを用いることによって，恒星の分類ができ ればと思っている。恒星の分類に使われるものにＨＲ図がある。これを生徒とともに作成したい。
参考文献
若林文高：潜望鏡型ＤＶＤ分光器によるスペクトル解析とスペクトル写真のデータ解析（2007）
