山形大学 教職・教育実践研究 第15号別刷 令和２年３月
偏光色の分光計測と偏光教材への応用
石川ひかり・津留 俊英
೫ගⰍࡢศගィ ೫ගᩍᮦࡢᛂ⏝
▼ ᕝ ࡦ ࡾ1)࣭ὠ ␃ ಇ ⱥ1)
⌧௦ࡢᡃࠎࡢ⏕άḞࡏ࡞࠸㐨ල࡞ࡗࡓࢫ࣐࣮ࢺࣇ࢛ࣥࡸࣃࢯࢥࣥ࡞ࢃࢀ࡚࠸ࡿᾮᬗ ࢹࢫࣉࣞࡣᶓἼ࡛࠶ࡿගࡀᣢࡘ㔜せ࡞≉ᚩ࡛࠶ࡿࠕ೫ගࠖࢆ᧯ࡿ೫ග⣲Ꮚࡀࢃࢀ࡚࠸ࡿࠋ
୍⯡ࡣ㸪ே㛫ࡢ║࡛೫ගࢆ᳨▱ࡍࡿࡇࡣ࡛ࡁ࡞࠸ࡇࡽ㸪ගᏛࡢ୰࡛ࡶ೫ගࡣ┤ឤⓗ⌮ゎ ࡍࡿࡢࡀ㞴ࡋ࠸⌧㇟ࡢ୍ࡘ࡛࠶ࡿࠋ୍᪉㸪2 ᯛࡢ┤⥺೫ගᯈࡢ㛫⣽ࡃ᩿ࡋࡓ㏱᫂ࣇ࣒ࣝࢆ
ᣳࢇࡔ೫ග⳹㙾࡞ࡣࣇ࣒ࣝࡢ㔜࡞ࡾලྜࡸࡑࡢ᪉ྥ࡛Ⰽ㩭ࡸ࡞ᵝࠎ࡞೫ගⰍࡀほᐹ࡛ࡁࡿ
ࡇࡽᑠ࣭୰Ꮫ⏕ྥࡅࡢᐇ㦂ᩍᐊ࡛ࡣᐃ␒ࡢᩍᮦࡋ࡚ேẼࡀ㧗࠸ࠋࡋࡋ㸪೫ගⰍࡀ⾲ࢀࡿཎ
⌮ࡘ࠸࡚ࡣ」ᒅᢡ೫ගࡢṇࡋ࠸⌮ゎࡀྍḞ࡛࠶ࡾㄗࡗࡓሗࡶᩓぢࡍࡿࠋᮏ◊✲࡛ࡣ㸪2 × 2 ࡢ⡆༢࡞⾜ิࢆࡗࡓ೫ගⰍࡢ⌮ㄽⓗ࡞ィ⟬᪉ἲࢆゎㄝࡋ㸪೫ගⰍࡢศගࢫ࣌ࢡࢺࣝⰋࡃ୍⮴ࡍ
ࡿࡇࢆ♧ࡋࡓࠋࡲࡓ㸪」ᒅᢡᛶ㏱᫂ࣇ࣒ࣝࡢගᏛ≉ᛶࡽ೫ග≧ែࢆィ⟬࣭ᥥ⏬ࡋ㸪≉ᐃࡢ೫ ගⰍࡀほᐹ࡛ࡁࡿཎ⌮ࡘ࠸࡚㏙ࡓࠋ᭱ᚋ㸪೫ගⰍࢆ⏝ࡋࡓ೫ග࣮ࢺᩍᮦࢆ⡆౽㔞⏘ࡍ
ࡿ᪉ἲࢆ⤂ࡋࡓࠋ
࣮࣮࢟࣡ࢻ: ⌮⛉ᩍ⫱㸪≀⌮ᩍ⫱㸪≀⌮ᩍᮦ㸪೫ග㸪೫ගⰍ
ࡣࡌࡵ
2ᯛࡢ┤⥺೫ගᯈࡢ㛫㏱᫂ࣇ࣒ࣝࡸࣉࣛࢫࢳࢵࢡ
ࢆᣳࡴⰍ㩭ࡸ࡞೫ගⰍ(೫ගᖸ΅Ⰽࡶࡤࢀࡿ)ࡀ ぢ࠼ࡿ[1㸪2]ࠋ㖔≀Ꮫࡸᒾ▼Ꮫࡢศ㔝࡛ࡣ೫ග㢧ᚤ㙾ୗ
࡛」ᒅᢡᛶࡢ㖔≀➼ࢆほᐹࡋ㸪ほᐹࡋࡓ೫ගⰍࢆᖸ΅Ⰽ ᅗ⾲↷ࡽࡋྜࢃࡏ࡚ᒅᢡ⋡ᕪࡸཌࡉࢆぢ✚ࡶࡿ࡞
ྂࡃࡽ೫ගⰍࡣⰋࡃ▱ࡽࢀ࡚࠸ࡿ[3-5]ࠋ೫ගⰍࢆ⏝
ࡋࡓ≀⌮ᩍᮦࡣ㸪ⓑⰍග※㸪೫ගᯈ㸪」ᒅᢡᛶ≀㉁࡞
ẚ㍑ⓗᏳ౯࡞ᮦᩱࡔࡅ࡛ᐇ㦂ࢆ⾜࠺ࡇࡀ࡛ࡁࡿࡓࡵ㸪
㏆ᖺࡣ೫ග⳹㙾ࡸ೫ග࣮ࢺ࡞ᑠ࣭୰Ꮫ⏕ࢆᑐ㇟
ࡋࡓᐇ㦂ᩍᐊࡢᩍᮦࡶ⏝ࡉࢀ࡚࠸ࡿ[6-9]ࠋࡋࡋ㸪
୍⯡ࡣ」ᒅᢡᛶᮦᩱࡼࡿ㏱㐣೫ගࡢኚࡸ೫ග
ࡼࡗ࡚ᖸ΅Ⰽࡀ⏕ࡌࡿࡇࢆ┤ឤⓗ⌮ゎࡍࡿࡢࡣ㞴 ࡋ࠸ࠋࡑࡇ࡛ᮏ◊✲࡛ࡣ೫ගࡼࡿ╔Ⰽࢆṇࡋࡃ⌮ゎࡍ
ࡿࡓࡵ㸪」ᒅᢡᛶᮦᩱࡢ೫ග≉ᛶࢆホ౯ࡋ㸪ィ ࡋࡓ ೫ගゎᯒࣃ࣓࣮ࣛࢱ࣮ࢆ⏝࠸ࡓࢪ࣮ࣙࣥࢬィ⟬ࡼࡗ
࡚೫ගⰍࡢᐇ ್ẚ㍑ࡍࡿࠋࡲࡓ㸪ගࡢ3ཎⰍ࡛࠶ࡿ
㉥࣭⥳࣭㟷ⰍࡢἼ㛗ࡢ೫ග≧ែࢆᅗ♧ࡋ㸪೫ගⰍࡀ⌧ࢀ
ࡿཎ⌮ࢆᅗゎࡍࡿࠋ᭱ᚋ೫ග࣮ࢺࡢᩍᮦࡘ࠸࡚
㏙ࡿࠋ
೫ග」ᒅᢡ
ගࡣ࠸┤ࡍࡿ㟁ሙ☢ሙࡀືࡋ࡞ࡀࡽ㟁ሙ 1) ᒣᙧᏛ ᆅᇦᩍ⫱ᩥᏛ㒊
☢ሙ┤ࡍࡿ᪉ྥఏᦙࡍࡿᶓἼ࡛࠶ࡾ㸪೫ගࡣ㸪 ගࡢ㟁ሙࡢື㠃ࡀ✵㛫ⓗ೫ࡗࡓ≧ែࢆ⾲ࡍ[5㸪10㸪 11]ࠋ௵ពࡢ೫ගࡣ㟁ሙ࣋ࢡࢺࣝࢆ┤2ᡂศศゎࡍࡿ
ࡇࡀ࡛ࡁࡿࠋᅗ1(a)ࡣ㸪┤ࡍࡿxy᪉ྥࡢ㟁ሙ࣋
ࢡࢺࣝExEyࡢࡁࡉࡀ➼ࡋࡃ㸪z ᪉ྥఏᦙࡍࡿ┤
⥺೫ගࢆ⾲ࡋ࡚࠸ࡿࠋExEyࡀྠࡌ┦࡛࠶ࡿࡽྜ
ᡂࡉࢀࡿ೫ගࡣxyᖹ㠃ୖ࡛45°᪉ࡢ┤⥺೫ග࡞ࡿࠋ
ࡶࡋ㸪ExEy┦ᕪߜࡀ⏕ࡌࡿ㸪ྜᡂࡉࢀࡿ㟁ሙ࣋
ࢡࢺࣝࡣ xy ᖹ㠃ୖࡢᴃࢆ㛫ࡶྑࡲࡓࡣᕥᅇ
ࡾࡍࡿᴃ೫ග࡞ࡿࠋᅗ1(b)ᕥᅇࡾࡢᴃ೫ගࢆ♧
ࡍࠋ2 ࡘࡢ㟁ሙࡢᖜࡀ➼ࡋࡃ㸪┦ᕪߜࡀ 90°ࡲࡓࡣ- 90°ࡢሙྜࡣ㸪ྑᅇࡾ೫ගࡲࡓࡣᕥᅇࡾ೫ග࡞
ࡿࠋࡇࡢᵝ㸪┤ࡍࡿ㟁ሙ࣋ࢡࢺࣝࡢᖜẚ┦ᕪ
࡛೫ග≧ែࡀỴࡲࡿࠋ୍᪉㸪✵㛫ⓗ೫ࡾࡀ↓࠸ගࡶᏑ ᅾࡋ㸪⮬↛ගࡲࡓࡣ㠀೫ගࡤࢀ㸪ኴ㝧ࡸⓑ⇕ⅉࡽ
Ⓨࡍࡿගࡀࡇࢀ┦ᙜࡍࡿࠋ
೫ගࡣ୍⯡㥆ᰁࡳࡀ↓࠸ࡀ㸪㟁༟ࡢࢹࢫࣉࣞ㸪
ࣃࢯࢥࣥࡸࢸࣞࣅ࡞ᾮᬗࣃࢿࣝࡣ೫ගࡀ⏝ࡉࢀ
࡚࠸ࡿࠋࡲࡓ㸪Ỉ㠃ࡸ㞷㠃㸪࢞ࣛࢫࡢᑕගࡣ≉ᐃࡢ᪉
ྥືࡍࡿᡂศࡀࡁ࠸ࡓࡵ㸪ࡇࢀ┤ࡍࡿ᪉ྥࡢ
┤⥺೫ගᯈࢆ⏝࠸ࢀࡤᑕගࡀ㝖ཤ࡛ࡁࡿࡇࡽ㸪ࢧ
ࣥࢢࣛࢫ࡞ᛂ⏝ࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋᴃ೫ගࡸ⮬↛ගࡽ
≉ᐃࡢ᪉ྥ೫ࡗࡓගࢆ㏱㐣ࡉࡏࡿࣇ࣒ࣝࢆ┤⥺೫ ගࣇ࣒ࣝࡲࡓࡣ┤⥺೫ගᯈࡪࠋࡲࡓ㸪2ࡘࡢ㟁ሙ 山形大学 教職・教育実践研究 15，11 ～ 18，2020 11
࣋ࢡࢺࣝ㛫┦ᕪࢆ⏕ࡌࡉࡏࡿࣇ࣒ࣝࢆ┦ᕪࣇ
࣒ࣝࡲࡓࡣ┦ᕪᯈࡧ㸪」ᒅᢡᛶࡢ≀㉁ࡀࢃࢀ
ࡿࠋ
ᅗ1. ┤ࡍࡿxy᪉ྥືࡍࡿ㟁ሙ࣋ࢡࢺࣝEx Eyࢆᣢࡘz᪉ྥఏᦙࡍࡿගࠋ(a) ExEyࡀྠ┦࡛
ືࡍࡿ45°᪉ࡢ┤⥺೫ගࠋ(b) ExEyࡀ┦ᕪߜ࡛ື
ࡍࡿᕥᅇࡾᴃ೫ගࠋ
ගࡀ」ᒅᢡᛶࡢᖹᯈヨᩱࢆ㏱㐣ࡋࡓ㸪೫ග≧ែࡼ
ࡗ࡚2ࡘࡢගศ㞳ࡍࡿࡇࢆ」ᒅᢡ࠸࠺ࠋᅗ2」
ᒅᢡࢆ᭷ࡍࡿ௦⾲ⓗ࡞᪉ゎ▼ࢆ♧ࡍࠋ೫ගࡢྥࡁࡼࡗ
࡚2ࡘࡢ␗࡞ࡿᒅᢡ⋡ࢆᣢࡘࡓࡵ㸪ീࡀ2㔜ぢ࠼࡚࠸
ࡿࠋᅗ୰ࡢձཬࡧղࡣࡑࢀࡒࢀ㏱㐣㍈᪉ࡀ␗࡞ࡿ┤⥺
೫ගᯈ࡛▮༳ࡢྥࡁࡀ㏱㐣㍈࡛࠶ࡿࠋ᪉ゎ▼ࡸỈᬗ࡞
ࡢ」ᒅᢡᛶࡢ≀㉁ࡣྛ✀೫ග⣲Ꮚࡋ࡚ࡶ⏝ࡉࢀ࡚
࠸ࡿࠋᅗ3」ᒅᢡ≀㉁ࡢ┤ࡍࡿ㐍┦㍈(f)㐜┦㍈(s)
45°᪉࡛┤⥺೫ගࢆධᑕࡋࡓࡢ೫ගኚࢆᶍᘧⓗ
⾲ࡍࠋᅗ࡛ࡣ㐍┦㍈᪉ྥືࡍࡿගࡣ┦ᑐⓗ㐜┦
㍈᪉ྥືࡍࡿගࡼࡾ┦ࡀ90°㐍ࡳ㸪≀㉁ࢆฟᑕࡋ ࡓගࡀྑᅇࡾࡢ೫ග࡞ࡿᵝᏊࢆᥥ࠸ࡓࠋ90°ࡢ┦
ᕪ㸪ࡍ࡞ࢃࡕἼ㛗ࡢ4ศࡢ୍ࡢ┦ᕪࢆ࠼ࡿගᏛ⣲Ꮚ
ࢆ1/4Ἴ㛗ᯈ࠸࠺ࠋࡇࡢ㸪1/2Ἴ㛗ᯈ㸪1Ἴ㛗ᯈ࡞
ࡀ⏝ࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋ࡞࠾㸪≀㉁ࡢᒅᢡ⋡ࡣἼ㛗ࡼࡗ
࡚␗࡞ࡿࡓࡵ㸪ྛἼ㛗ᯈࡋ࡚ᶵ⬟ࡍࡿࡢࡣ≉ᐃࡢἼ㛗
㝈ᐃࡉࢀࡿࠋ㸪2ࡘࡢᒅᢡ⋡ࡢᕪࢆο݊㸪ヨᩱࡢཌࡉ
ࢆ݀㸪ගࡢἼ㛗ࢆߣࡍࡿ㸪┦ᕪ(ゅ)ߜࡣḟᘧ࡛ồࡵࡿ
ࡇࡀ࡛ࡁࡿࠋ
ߜ=ଶగௗఒ (1)
㏱᫂࡞⢓╔ࢸ࣮ࣉࡸ᭩㢮ࢆಖ⟶ࡍࡿ㏱᫂ࣇ࣒ࣝ࡞
ࡣ㧗ศᏊࣇ࣒ࣝࢆ1ࡲࡓࡣ2᪉ྥᘏఙࡋ࡚స〇ࡍ
ࡿࡓࡵࡇࢀࡽࡢ᪉ྥࡢᒅᢡ⋡㐪࠸ࡀ⏕ࡌࡿࠋᚑࡗ࡚㸪
┤ࡉࡏࡓ┤⥺೫ගᯈࡢ㛫㏱᫂ࣇ࣒ࣝ(ࢸ࣮ࣉ)ࢆ௵
ពࡢ᪉ゅ࡛ᣳࡴⰍ࠸ࡓග(೫ගⰍ)ࡀぢ࠼ࡿࠋほᐹ
࡛ࡁࡿⰍࡣ㏱᫂ࢸ࣮ࣉࡢ㔜ࡡࡿᯛᩘࡸ⣲ᮦࡼࡗ࡚␗
࡞ࡿࡓࡵ㸪ࡇࡢ⌧㇟ࢆᛂ⏝ࡋࡓ೫ග⳹㙾ࡸ೫ග࣮ࢺ
࡞ࡀ⌮⛉ᩍ⫱ᩍᮦࡋ࡚ᵝࠎ࡞ሙ㠃࡛ᗈࡃ⏝ࡉࢀ
࡚࠸ࡿࠋ
ᅗ 2. 」ᒅᢡࢆ᭷ࡍࡿ᪉ゎ▼ࠋගࡢື᪉ྥࡼࡗ࡚ᒅ ᢡ⋡ࡀ␗࡞ࡿࡓࡵ㸪2㔜ീࡀ⏕ࡌࡿࠋᅗ୰ձཬࡧղࡣ┤
⥺೫ගᯈ࡛▮༳ࡣ㏱㐣㍈ࢆ♧ࡍࠋ
ᅗ3. 45°┤⥺೫ගࢆ1/4Ἴ㛗ᯈࡋ࡚ᶵ⬟ࡍࡿ」ᒅᢡᛶ
≀㉁ධᑕࡋ㸪ྑᅇࡾ೫ගࡀᑕฟࡍࡿᵝᏊࠋ
ᐇ㦂
(1) ೫ගⰍࡢศගࢫ࣌ࢡࢺࣝィ
ࡇࢀࡲ࡛㏙ࡓࡼ࠺㸪2ࡘࡢ┤⥺೫ගᯈࡢ㛫㏱᫂
ࣇ࣒ࣝࢆᤄධࡍࡿ㸪ᵝࠎ࡞೫ගᖸ΅Ⰽࡀほᐹ࡛ࡁࡿࠋ ぢ࠼ࡿⰍࡣᣳࡴ⣲ᮦࡸཌࡉࡼࡗ࡚␗࡞ࡾ㸪ࡲࡓ㸪ྠࡌ
〇ရ࡛ࡶ〇㐀᪥ࡸࣇ࣒ࣝ㠃ࡢ⨨ࡼࡗ࡚ࡶ␗࡞ࡿ
ࡓࡵ㸪ᐃ㔞ⓗ࡞ᐇ㦂ࡣ㐺ࡉ࡞࠸ࠋࡑࡇ࡛ᮏ◊✲࡛ࡣ㸪
ࣇ࣒ࣝ㠃ෆࡢ┦ᕪࡢᆒ୍ᛶࡀಖドࡉࢀ㸪Ἴ㛗ᯈࡋ
࡚ᕷ㈍ࡉࢀ࡚࠸ࡿ┦ᕪࣇ࣒ࣝࢆ⏝࠸࡚ගᏛⓗ࡞ホ
౯ࢆ⾜ࡗࡓࠋἼ㛗500 nmࡢ1/4Ἴ㛗ᯈἼ㛗570 nmࡢ 1Ἴ㛗ᯈࡋ࡚ᶵ⬟ࡍࡿ2✀㢮ࡢ㏱᫂ࣇ࣒ࣝ」ᩘᯛࢆ
┤⥺೫ගᯈࡢ㛫ᣳࡴ⾲1ࡢࡼ࠺࡞6Ⰽࡢ೫ගⰍࡀぢ
ࡽࢀࡿࠋ⾲1グࡋࡓ᪉ゅࡣἼ㛗ᯈࡢ㍈ගࡢධᑕ
ഃࡢ┤⥺೫ගᯈࡢ㏱㐣㍈ࡢᡂࡍゅ࡛࠶ࡿࠋ
ḟ㸪⾲1ࡢ6㏻ࡾࡢ┤⥺೫ගᯈ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢ
⤌ྜࡏࢆᖹ⾜ⓑⰍග※(ࣁࣟࢤࣥග※)ศගჾ(Ocean
Optics♫〇QE65000)ࡢ㛫㓄⨨ࡋ࡚㸪㏱㐣ගࡢศගࢫ࣌
ࢡࢺࣝࢆィ ࡋࡓࠋつ᱁ࡋࡓ㏱㐣ගࢫ࣌ࢡࢺࣝࢆᅗ4
Ⅼ⥺࡛♧ࡍࠋ
⾲1. ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢ⤌ྜࡏ೫ගⰍ ೫ගⰍ
1Ἴ㛗ᯈ 1/4Ἴ㛗ᯈ
㍈᪉ゅ 45°
㍈᪉ゅ 45°
㍈᪉ゅ 135°
᱈ 2ᯛ 1ᯛ ↓
ᶳ 1ᯛ 1ᯛ ↓
㯤 1ᯛ ↓ 2ᯛ
⥳ 2ᯛ ↓ 1ᯛ
㟷 1ᯛ ↓ 1ᯛ
⣸ 1ᯛ ↓ ↓
(2) ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢ㏱㐣೫ග≉ᛶホ౯
ᅗ4♧ࡋࡓ೫ගⰍࡣ㸪1ᯛ┠ࡢ┤⥺೫ගᯈ࡛┤⥺೫ ග࡞ࡗࡓⓑⰍග※ࡀ㸪┦ᕪࣇ࣒ࣝࡼࡗ࡚Ἴ㛗ẖ
ᵝࠎ࡞೫ග≧ែ࡞ࡗࡓ⤖ᯝࡋ࡚ほᐹࡉࢀࡿࠋࡢ ᵝ࡞೫ග≧ែ࡛࠶ࡿࢆ▱ࡿࡓࡵ⮬సࡢᅇ㌿᳨ගᏊ ᆺศග࢚ࣜࣉࢯ࣓࣮ࢱ࣮[12]ࢆ⏝࠸࡚┤⥺㓄⨨࡛2✀㢮 ࡢ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢ㏱㐣೫ග≉ᛶࢆィ ࡋࡓࠋ
ࣁࣟࢤࣥග※ࡽࡢⓑⰍᖹ⾜ගࢆࢢࣛࣥࢺ࣒ࢯࣥࣉ
ࣜࢬ࣒࡛┤⥺೫ගࡋ㸪㍈᪉ゅ45°࡛1/4Ἴ㛗ᯈ1 Ἴ㛗ᯈࡑࢀࡒࢀධᑕࡋ㸪ࢢࣛࣥࢺ࣒ࢯ᳨ࣥගᏊࢆ㏱㐣 ࡉࡏ㸪ศගჾ࡛ィ ࡋࡓࠋ೫ග≧ែࡣ┤ࡍࡿ2ࡘࡢ᪉
ྥࡢᖜẚゅߖ┦ᕪゅ߂ࡢ 2 ࡘࡢኚᩘ࡛⾲⌧࡛ࡁ㸪 ࡇࢀࡽࢆ೫ගゎᯒࣃ࣓࣮ࣛࢱ࣮ࡪࠋᮏ◊✲࡛ࡣ┦ ᕪࣇ࣒ࣝࡢ㐍┦㍈㐜┦㍈᪉ྥࡢᖜẚゅ┦ᕪ ゅࢆἼ㛗ẖィ ࡋࡓࠋ1/4Ἴ㛗ᯈ1Ἴ㛗ᯈࡢィ ⤖ ᯝࢆᅗ5(a)ཬࡧ(b)ࡑࢀࡒࢀ♧ࡍࠋ࡞࠾㸪ᅇ㌿᳨ගᏊἲ
࡛ࡣ┦ᕪゅࡢ➢ྕࡣุู࡛ࡁ࡞࠸ࡀ㸪ィ ࡋࡓࣇࣝ
࣒ࡢᵝࡽỴᐃࡋࡓࠋ
ᅗ5♧ࡍࡼ࠺ᖜẚゅ┦ᕪゅࡣἼ㛗ࡼࡗ࡚ ኚࡍࡿࡇࡀ᫂ࡽ࡛࠶ࡿࠋᖜẚゅࡣἼ㛗ᯈࡢ✀㢮
㛵ࢃࡽࡎ⣙45r࡛࠶ࡾ㸪ࡇࢀࡣ㐍┦㍈㐜┦㍈᪉ྥ
ືࡍࡿ㟁ሙࡢᖜࡢࡁࡉࡀࡰ➼ࡋ࠸ࡇࢆ⾲ࡋ
࡚࠸ࡿࠋᅗ5(a)ࡢ1/4Ἴ㛗ᯈࡣ513 nm㏆࡛┦ᕪゅࡀ
90rࢆ㸪ᅗ5(b)ࡢ1Ἴ㛗ᯈࡣ575 nm㏆࡛┦ᕪゅࡀ
0rࢆ♧ࡍࡇࡽ㸪ࡇࢀࡽࡢἼ㛗࡛ࡑࢀࡒࢀࡢἼ㛗ᯈ
ࡋ࡚ࡢᶵ⬟ࢆᯝࡓࡍࡇࡀࢃࡿࠋࡍ࡞ࢃࡕ㸪1/4 Ἴ
㛗ᯈ513 nmࡢ┤⥺೫ගࢆධᑕࡍࢀࡤ೫ගࡀ㸪1Ἴ
㛗ᯈ575 nmࡢ┤⥺೫ගࢆධᑕࡍࢀࡤ┤⥺೫ගࡀ⏕ᡂ
ࡉࢀࡿࠋ
ᅗ4. 2ᯛࡢ┤⥺೫ගᯈࡢ㛫ᣳࢇࡔ┦ᕪࣇ࣒࡛ࣝ⏕ࡌࡿ(a) ᱈Ⰽ㸪(b) ᶳⰍ㸪(c) 㯤Ⰽ㸪(d) ⥳Ⰽ㸪(e) 㟷Ⰽ㸪(f) ⣸ Ⰽࡢつ᱁㏱㐣ගࢫ࣌ࢡࢺࣝࡢᐇ ್(◚⥺)⌮ㄽィ⟬್(ᐇ⥺)ࠋ
12 石川・津留：偏光色の分光計測と偏光教材への応用
࣋ࢡࢺࣝ㛫┦ᕪࢆ⏕ࡌࡉࡏࡿࣇ࣒ࣝࢆ┦ᕪࣇ
࣒ࣝࡲࡓࡣ┦ᕪᯈࡧ㸪」ᒅᢡᛶࡢ≀㉁ࡀࢃࢀ
ࡿࠋ
ᅗ1. ┤ࡍࡿxy᪉ྥືࡍࡿ㟁ሙ࣋ࢡࢺࣝEx Eyࢆᣢࡘz᪉ྥఏᦙࡍࡿගࠋ(a) ExEyࡀྠ┦࡛
ືࡍࡿ45°᪉ࡢ┤⥺೫ගࠋ(b) ExEyࡀ┦ᕪߜ࡛ື
ࡍࡿᕥᅇࡾᴃ೫ගࠋ
ගࡀ」ᒅᢡᛶࡢᖹᯈヨᩱࢆ㏱㐣ࡋࡓ㸪೫ග≧ែࡼ
ࡗ࡚2ࡘࡢගศ㞳ࡍࡿࡇࢆ」ᒅᢡ࠸࠺ࠋᅗ2」
ᒅᢡࢆ᭷ࡍࡿ௦⾲ⓗ࡞᪉ゎ▼ࢆ♧ࡍࠋ೫ගࡢྥࡁࡼࡗ
࡚2ࡘࡢ␗࡞ࡿᒅᢡ⋡ࢆᣢࡘࡓࡵ㸪ീࡀ2㔜ぢ࠼࡚࠸
ࡿࠋᅗ୰ࡢձཬࡧղࡣࡑࢀࡒࢀ㏱㐣㍈᪉ࡀ␗࡞ࡿ┤⥺
೫ගᯈ࡛▮༳ࡢྥࡁࡀ㏱㐣㍈࡛࠶ࡿࠋ᪉ゎ▼ࡸỈᬗ࡞
ࡢ」ᒅᢡᛶࡢ≀㉁ࡣྛ✀೫ග⣲Ꮚࡋ࡚ࡶ⏝ࡉࢀ࡚
࠸ࡿࠋᅗ3」ᒅᢡ≀㉁ࡢ┤ࡍࡿ㐍┦㍈(f)㐜┦㍈(s)
45°᪉࡛┤⥺೫ගࢆධᑕࡋࡓࡢ೫ගኚࢆᶍᘧⓗ
⾲ࡍࠋᅗ࡛ࡣ㐍┦㍈᪉ྥືࡍࡿගࡣ┦ᑐⓗ㐜┦
㍈᪉ྥືࡍࡿගࡼࡾ┦ࡀ 90°㐍ࡳ㸪≀㉁ࢆฟᑕࡋ ࡓගࡀྑᅇࡾࡢ೫ග࡞ࡿᵝᏊࢆᥥ࠸ࡓࠋ90°ࡢ┦
ᕪ㸪ࡍ࡞ࢃࡕἼ㛗ࡢ4ศࡢ୍ࡢ┦ᕪࢆ࠼ࡿගᏛ⣲Ꮚ
ࢆ1/4Ἴ㛗ᯈ࠸࠺ࠋࡇࡢ㸪1/2Ἴ㛗ᯈ㸪1Ἴ㛗ᯈ࡞
ࡀ⏝ࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋ࡞࠾㸪≀㉁ࡢᒅᢡ⋡ࡣἼ㛗ࡼࡗ
࡚␗࡞ࡿࡓࡵ㸪ྛἼ㛗ᯈࡋ࡚ᶵ⬟ࡍࡿࡢࡣ≉ᐃࡢἼ㛗
㝈ᐃࡉࢀࡿࠋ㸪2ࡘࡢᒅᢡ⋡ࡢᕪࢆο݊㸪ヨᩱࡢཌࡉ
ࢆ݀㸪ගࡢἼ㛗ࢆߣࡍࡿ㸪┦ᕪ(ゅ)ߜࡣḟᘧ࡛ồࡵࡿ
ࡇࡀ࡛ࡁࡿࠋ
ߜ=ଶగௗఒ (1)
㏱᫂࡞⢓╔ࢸ࣮ࣉࡸ᭩㢮ࢆಖ⟶ࡍࡿ㏱᫂ࣇ࣒ࣝ࡞
ࡣ㧗ศᏊࣇ࣒ࣝࢆ1ࡲࡓࡣ2᪉ྥᘏఙࡋ࡚స〇ࡍ
ࡿࡓࡵࡇࢀࡽࡢ᪉ྥࡢᒅᢡ⋡㐪࠸ࡀ⏕ࡌࡿࠋᚑࡗ࡚㸪
┤ࡉࡏࡓ┤⥺೫ගᯈࡢ㛫㏱᫂ࣇ࣒ࣝ(ࢸ࣮ࣉ)ࢆ௵
ពࡢ᪉ゅ࡛ᣳࡴⰍ࠸ࡓග(೫ගⰍ)ࡀぢ࠼ࡿࠋほᐹ
࡛ࡁࡿⰍࡣ㏱᫂ࢸ࣮ࣉࡢ㔜ࡡࡿᯛᩘࡸ⣲ᮦࡼࡗ࡚␗
࡞ࡿࡓࡵ㸪ࡇࡢ⌧㇟ࢆᛂ⏝ࡋࡓ೫ග⳹㙾ࡸ೫ග࣮ࢺ
࡞ࡀ⌮⛉ᩍ⫱ᩍᮦࡋ࡚ᵝࠎ࡞ሙ㠃࡛ᗈࡃ⏝ࡉࢀ
࡚࠸ࡿࠋ
ᅗ 2. 」ᒅᢡࢆ᭷ࡍࡿ᪉ゎ▼ࠋගࡢື᪉ྥࡼࡗ࡚ᒅ ᢡ⋡ࡀ␗࡞ࡿࡓࡵ㸪2㔜ീࡀ⏕ࡌࡿࠋᅗ୰ձཬࡧղࡣ┤
⥺೫ගᯈ࡛▮༳ࡣ㏱㐣㍈ࢆ♧ࡍࠋ
ᅗ3. 45°┤⥺೫ගࢆ1/4Ἴ㛗ᯈࡋ࡚ᶵ⬟ࡍࡿ」ᒅᢡᛶ
≀㉁ධᑕࡋ㸪ྑᅇࡾ೫ගࡀᑕฟࡍࡿᵝᏊࠋ
ᐇ㦂
(1) ೫ගⰍࡢศගࢫ࣌ࢡࢺࣝィ
ࡇࢀࡲ࡛㏙ࡓࡼ࠺㸪2ࡘࡢ┤⥺೫ගᯈࡢ㛫㏱᫂
ࣇ࣒ࣝࢆᤄධࡍࡿ㸪ᵝࠎ࡞೫ගᖸ΅Ⰽࡀほᐹ࡛ࡁࡿࠋ ぢ࠼ࡿⰍࡣᣳࡴ⣲ᮦࡸཌࡉࡼࡗ࡚␗࡞ࡾ㸪ࡲࡓ㸪ྠࡌ
〇ရ࡛ࡶ〇㐀᪥ࡸࣇ࣒ࣝ㠃ࡢ⨨ࡼࡗ࡚ࡶ␗࡞ࡿ
ࡓࡵ㸪ᐃ㔞ⓗ࡞ᐇ㦂ࡣ㐺ࡉ࡞࠸ࠋࡑࡇ࡛ᮏ◊✲࡛ࡣ㸪
ࣇ࣒ࣝ㠃ෆࡢ┦ᕪࡢᆒ୍ᛶࡀಖドࡉࢀ㸪Ἴ㛗ᯈࡋ
࡚ᕷ㈍ࡉࢀ࡚࠸ࡿ┦ᕪࣇ࣒ࣝࢆ⏝࠸࡚ගᏛⓗ࡞ホ
౯ࢆ⾜ࡗࡓࠋἼ㛗500 nmࡢ1/4Ἴ㛗ᯈἼ㛗570 nmࡢ 1Ἴ㛗ᯈࡋ࡚ᶵ⬟ࡍࡿ2✀㢮ࡢ㏱᫂ࣇ࣒ࣝ」ᩘᯛࢆ
┤⥺೫ගᯈࡢ㛫ᣳࡴ⾲1ࡢࡼ࠺࡞6Ⰽࡢ೫ගⰍࡀぢ
ࡽࢀࡿࠋ⾲1グࡋࡓ᪉ゅࡣἼ㛗ᯈࡢ㍈ගࡢධᑕ
ഃࡢ┤⥺೫ගᯈࡢ㏱㐣㍈ࡢᡂࡍゅ࡛࠶ࡿࠋ
ḟ㸪⾲1ࡢ6㏻ࡾࡢ┤⥺೫ගᯈ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢ
⤌ྜࡏࢆᖹ⾜ⓑⰍග※(ࣁࣟࢤࣥග※)ศගჾ(Ocean
Optics♫〇QE65000)ࡢ㛫㓄⨨ࡋ࡚㸪㏱㐣ගࡢศගࢫ࣌
ࢡࢺࣝࢆィ ࡋࡓࠋつ᱁ࡋࡓ㏱㐣ගࢫ࣌ࢡࢺࣝࢆᅗ4
Ⅼ⥺࡛♧ࡍࠋ
⾲1. ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢ⤌ྜࡏ೫ගⰍ ೫ගⰍ
1Ἴ㛗ᯈ 1/4Ἴ㛗ᯈ
㍈᪉ゅ 45°
㍈᪉ゅ 45°
㍈᪉ゅ 135°
᱈ 2ᯛ 1ᯛ ↓
ᶳ 1ᯛ 1ᯛ ↓
㯤 1ᯛ ↓ 2ᯛ
⥳ 2ᯛ ↓ 1ᯛ
㟷 1ᯛ ↓ 1ᯛ
⣸ 1ᯛ ↓ ↓
(2) ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢ㏱㐣೫ග≉ᛶホ౯
ᅗ4♧ࡋࡓ೫ගⰍࡣ㸪1ᯛ┠ࡢ┤⥺೫ගᯈ࡛┤⥺೫ ග࡞ࡗࡓⓑⰍග※ࡀ㸪┦ᕪࣇ࣒ࣝࡼࡗ࡚Ἴ㛗ẖ
ᵝࠎ࡞೫ග≧ែ࡞ࡗࡓ⤖ᯝࡋ࡚ほᐹࡉࢀࡿࠋࡢ ᵝ࡞೫ග≧ែ࡛࠶ࡿࢆ▱ࡿࡓࡵ⮬సࡢᅇ㌿᳨ගᏊ ᆺศග࢚ࣜࣉࢯ࣓࣮ࢱ࣮[12]ࢆ⏝࠸࡚┤⥺㓄⨨࡛2✀㢮 ࡢ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢ㏱㐣೫ග≉ᛶࢆィ ࡋࡓࠋ
ࣁࣟࢤࣥග※ࡽࡢⓑⰍᖹ⾜ගࢆࢢࣛࣥࢺ࣒ࢯࣥࣉ
ࣜࢬ࣒࡛┤⥺೫ගࡋ㸪㍈᪉ゅ45°࡛1/4Ἴ㛗ᯈ1 Ἴ㛗ᯈࡑࢀࡒࢀධᑕࡋ㸪ࢢࣛࣥࢺ࣒ࢯ᳨ࣥගᏊࢆ㏱㐣 ࡉࡏ㸪ศගჾ࡛ィ ࡋࡓࠋ೫ග≧ែࡣ┤ࡍࡿ2ࡘࡢ᪉
ྥࡢᖜẚゅߖ┦ᕪゅ߂ࡢ 2 ࡘࡢኚᩘ࡛⾲⌧࡛ࡁ㸪 ࡇࢀࡽࢆ೫ගゎᯒࣃ࣓࣮ࣛࢱ࣮ࡪࠋᮏ◊✲࡛ࡣ┦
ᕪࣇ࣒ࣝࡢ㐍┦㍈㐜┦㍈᪉ྥࡢᖜẚゅ┦ᕪ ゅࢆἼ㛗ẖィ ࡋࡓࠋ1/4Ἴ㛗ᯈ1Ἴ㛗ᯈࡢィ ⤖ ᯝࢆᅗ5(a)ཬࡧ(b)ࡑࢀࡒࢀ♧ࡍࠋ࡞࠾㸪ᅇ㌿᳨ගᏊἲ
࡛ࡣ┦ᕪゅࡢ➢ྕࡣุู࡛ࡁ࡞࠸ࡀ㸪ィ ࡋࡓࣇࣝ
࣒ࡢᵝࡽỴᐃࡋࡓࠋ
ᅗ5♧ࡍࡼ࠺ᖜẚゅ┦ᕪゅࡣἼ㛗ࡼࡗ࡚
ኚࡍࡿࡇࡀ᫂ࡽ࡛࠶ࡿࠋᖜẚゅࡣἼ㛗ᯈࡢ✀㢮
㛵ࢃࡽࡎ⣙45r࡛࠶ࡾ㸪ࡇࢀࡣ㐍┦㍈㐜┦㍈᪉ྥ
ືࡍࡿ㟁ሙࡢᖜࡢࡁࡉࡀࡰ➼ࡋ࠸ࡇࢆ⾲ࡋ
࡚࠸ࡿࠋᅗ5(a)ࡢ1/4Ἴ㛗ᯈࡣ513 nm㏆࡛┦ᕪゅࡀ
90rࢆ㸪ᅗ5(b)ࡢ1Ἴ㛗ᯈࡣ575 nm㏆࡛┦ᕪゅࡀ
0rࢆ♧ࡍࡇࡽ㸪ࡇࢀࡽࡢἼ㛗࡛ࡑࢀࡒࢀࡢἼ㛗ᯈ
ࡋ࡚ࡢᶵ⬟ࢆᯝࡓࡍࡇࡀࢃࡿࠋࡍ࡞ࢃࡕ㸪1/4 Ἴ
㛗ᯈ513 nmࡢ┤⥺೫ගࢆධᑕࡍࢀࡤ೫ගࡀ㸪1Ἴ
㛗ᯈ575 nmࡢ┤⥺೫ගࢆධᑕࡍࢀࡤ┤⥺೫ගࡀ⏕ᡂ
ࡉࢀࡿࠋ
ᅗ4. 2ᯛࡢ┤⥺೫ගᯈࡢ㛫ᣳࢇࡔ┦ᕪࣇ࣒࡛ࣝ⏕ࡌࡿ(a) ᱈Ⰽ㸪(b) ᶳⰍ㸪(c) 㯤Ⰽ㸪(d) ⥳Ⰽ㸪(e) 㟷Ⰽ㸪(f) ⣸ Ⰽࡢつ᱁㏱㐣ගࢫ࣌ࢡࢺࣝࡢᐇ ್(◚⥺)⌮ㄽィ⟬್(ᐇ⥺)ࠋ
山形大学 教職・教育実践研究 15，11 ～ 18，2020 13
ᅗ 5. ᅇ㌿᳨ගᏊᆺศග࢚ࣜࣉࢯ࣓࣮ࢱ࣮࡛ィ ࡋࡓ(a) 1/4Ἴ㛗ᯈ(b) 1Ἴ㛗ᯈࡢᖜẚゅߖ┦ᕪゅ߂ࠋ
ゎᯒ⪃ᐹ
(1) ࢪ࣮ࣙࣥࢬィ⟬ἲࡼࡿ㏱㐣ศගࢫ࣌ࢡࢺࣝィ⟬
๓㏙ࡢࡼ࠺௵ពࡢ೫ග≧ែࡣ┤ࡍࡿ2ࡘࡢ೫ගࡢ
࣋ࢡࢺࣝࡋ࡚⾲⌧࡛ࡁ㸪୍⯡ࡣ xy ᪉ྥࡢ㟁ሙ࣋
ࢡࢺࣝࢆ⏝࠸࡚ᐃ⩏ࡉࢀࡿࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺ࡛ࣝ⾲ࡍࠋ ࡉࡽ㸪ࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺࣝܧࡀ௵ពࡢගᏛ⣲Ꮚධ ᑕࡋࡓฟᑕࡍࡿ᪂ࡓ࡞೫ග≧ែܧ௨௧ࡢኚࡣ2 × 2ࡢࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิܣࢆ⏝࠸࡚௨ୗࡢࡼ࠺⡆༢ィ⟬
࡛ࡁࡿࠋ
ܧ௨௧=ܣ ή ܧ (2) ௦⾲ⓗ࡞೫ග≧ែࢆ⾲ࡍࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺࣝྛ✀೫ ග⣲Ꮚᑐᛂࡍࡿࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิࢆࡑࢀࡒࢀ⾲2ཬࡧ3
♧ࡍ[11㸪12]ࠋࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺࣝࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิ
ࢆ⏝࠸࡚೫ග≧ែࢆồࡵࡿ᪉ἲࢆࢪ࣮ࣙࣥࢬィ⟬ἲ
࠸࠺ࠋ
┤ࢽࢥࣝࡢ㛫㍈᪉ゅ 45r࡛┦ᕪࣇ࣒ࣝ
ࢆᤄධࡋࡓฟᑕࡍࡿගࡢ㟁ሙࡣ㸪ࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺ
ࣝࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิࢆ⏝࠸ࢀࡤ௨ୗࡢࡼ࠺ィ⟬࡛ࡁ
ࡿࠋ
ܧ=ܣ ή ܴ(90°)ή ܴ(െ45°)ή ܵ ή ܴ(45°)ή ܲ(0°) (3)
ࡶࡋ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢᖜẚゅࡀ 45r୍࡛ᐃ࡛࠶ࢀࡤ (3)ᘧࡣ⾲3ࡢ┦ᏊC ࢆ࠼ࡿࡀ㸪ᮏ◊✲࡛⏝ࡋࡓ
ࣇ࣒ࣝࡣᅗ5♧ࡍࡼ࠺ᖜẚゅࡀἼ㛗ࡼࡗ࡚ኚ
ࡋࡓࡓࡵ㸪ࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิࡣヨᩱSࢆ⏝࠸ࡿࠋ
⾲2. ௦⾲ⓗ࡞೫ග≧ែࢆ⾲ࡍࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺࣝ
೫ග≧ែ ࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺࣝ
x㍈᪉ྥ┤⥺೫ග ቀ1 0ቁ y㍈᪉ྥ┤⥺೫ග ቀ0
1ቁ 45r┤⥺೫ග 1
ξ2ቀ1 1ቁ
ྑᅇࡾ೫ග 1
ξ2ቀ1
݅ ቁ
ᕥᅇࡾ೫ග 1
ξ2ቀ1
െ݅ቁ
⾲3. ྛ✀೫ග⣲Ꮚᑐᛂࡍࡿࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิ
೫ග⣲Ꮚ ࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิ
೫ගᏊP㸪᳨ගᏊA
(㏱㐣㍈ࡀx㍈) ቀ1 0
0 0ቁ
┦ᏊC
(㐍┦㍈ࡀx㍈) ൬1 0
0 exp (െ݅ߜ)൰ ᗙᶆᅇ㌿R(D)
(ィᅇࡾࡢߙࡢᅇ㌿) ቀcosߙ sinߙ
െsinߙ cosߙቁ
ヨᩱS ቀsinߖexp (݅߂) 0
0 cosߖቁ
ࡼࡗ࡚㸪(3)ᘧࡣ ܧ=ቀ1 0
0 0ቁ ቀ cos 90° sin 90°
െsin 90° cos 90°ቁ ቀcos 45° െsin 45°
sin 45° cos 45°ቁ ቀsinߖexp (i߂) 0
0 cosߖቁ ቀcos 45° sin 45°
െsin 45° cos 45°ቁ ቀ1 0ቁ ܧ=1
2ቀsinߖexp(i߂)െcosߖ
0 ቁ (4)
ᡃࠎࡢ┠࡛ほᐹ࡛ࡁࡿගࡢᙉᗘܫ(ߣ)ࡣ㟁ሙࡢᖜࡢ2
ẚࡍࡿࡽ㸪ධᑕගࡢᙉᗘࢆܫ(ߣ)ࡍࢀࡤ
ܫ(ߣ) =ଵସܫ(ߣ){1െsin 2ߖ(ߣ) cos߂(ߣ)} (5)
⾲ࡏࡿࠋࡶࡋ㸪┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢᖜẚゅߖࡀ45r࡛
࠶ࢀࡤ(5)ᘧࡣ㸪
ܫ(ߣ) =ଵସܫ(ߣ){1െcos߂(ߣ)} =ଵଶܫ(ߣ)sinଶቀ௱(ఒ)ଶ ቁ (6)
⡆༢࡞ࡿࠋ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡋ࡚࠶ࡿἼ㛗ᑐࡋ࡚
┦ᕪゅࡀ0rࡲࡓࡣ 360rࡢᩚᩘಸࡢἼ㛗ᯈࢆ⏝࠸ࢀ
ࡤࡑࡢἼ㛗ࡢ㏱㐣ගᙉᗘࡣ0࡞ࡿࠋᮏ◊✲࡛ィ ࡋࡓ
1Ἴ㛗ᯈࡣ575 nm㏆࡛┦ᕪゅࡀ0r࡛࠶ࡗࡓࠋࡍ࡞
ࢃࡕ㸪ⓑⰍගࡽ⥳Ⰽࢆ㝖࠸ࡓ㉥Ⰽ㟷Ⰽࡀ㏱㐣ࡋ⣸Ⰽ ࡢ㏱㐣ගࡀほᐹࡉࢀࡿ(⾲1ཬࡧᅗ4(f))ࠋ
㸪(6)ᘧࡢ┦ᕪゅ߂ࡣ(1)ᘧࡢ┦ᕪゅG➼ࡋ࠸
ࡽ(6)ᘧࡣ㸪
ܫ(ߣ) =ଵଶܫ(ߣ)sinଶቀߨ(ఒ)ௗఒ ቁ (7)
⾲ࡍࡇࡶ࡛ࡁࡿࠋ(7)ᘧࡼࡾ㸪ヨᩱࡢᒅᢡ⋡ᕪȟ݊(ߣ)
ཌࡉdࡢ✚ࡀほᐹἼ㛗ߣࡢᩚᩘಸࡢ㸪ほᐹἼ㛗ࡢ㏱
㐣ගᙉᗘࡣ0࡞ࡿࠋ
ィ ࡋࡓྛ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢᖜẚゅ┦ᕪゅࢆ
Ἴ㛗ẖ(5)ᘧ௦ධࡋ࡚ᚓࡽࢀࡿ㏱㐣ගࢫ࣌ࢡࢺࣝࢆ
ᅗ4ᐇ⥺࡛♧ࡍࠋධᑕගᙉᗘܫ(ߣ)ࡣ1ᯛࡢ┤⥺೫ග ᯈࡢ㏱㐣ศගࢫ࣌ࢡࢺࣝࢆู㏵ィ ࡋ࡚⏝࠸ࡓࠋᅗ♧
ࡍࡼ࠺㏱㐣ගࢫ࣌ࢡࢺࣝᐇ ್ィ⟬್ࡣⰋࡃ୍⮴
ࡋࡓࠋ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢ㍈᪉ࡣ 0.001r⢭ᗘ࡛⢭ᐦ ㄪᩚᚋᖜẚゅ┦ᕪゅࡢィ ࢆ⾜ࡗࡓࡀ㸪㏱㐣ࢫ
࣌ࢡࢺࣝࡣ㛗᪉ᙧࡢࣇ࣒ࣝࡢ1㎶ࢆゅᗘࡢᇶ‽ࡋࡓ ィ ࡛࠶ࡿࠋᅗ4ࡢࢫ࣌ࢡࢺࣝࡢᐇ ್ィ⟬್ࡢἼ㛗
㍈᪉ྥࡢ୍⮴ࡣࡇࡢࡓࡵ⏕ࡌࡓࡶࡢ࡛࠶ࡿࠋ
(2) ┤⥺೫ගᯈ┦ᕪࣇ࣒ࣝ㏱㐣ᚋࡢ೫ග≧ែ
ᅗ5♧ࡍࡼ࠺┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢᖜẚゅ┦ᕪ
ゅࡣἼ㛗ࡼࡗ࡚ኚࡍࡿࠋᚑࡗ࡚㸪┤⥺೫ගᯈࡼࡗ
࡚┤⥺೫ගࡉࢀࡓⓑⰍගࡣ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡼࡗ࡚ Ἴ㛗ẖ␗࡞ࡿ೫ග≧ែ࡞ࡿࠋィ ࡋࡓ1/4Ἴ㛗ᯈ 1 Ἴ㛗ᯈࡢᖜẚゅ┦ᕪゅࢆ⏝࠸࡚ᥥ⏬ࡋࡓἼ㛗 450 nm㸪550 nm㸪650 nmࡢ೫ග≧ែࢆᅗ6♧ࡍࠋ
࠼ࡤᅗ6(c)ࡣ㸪㟷Ⰽࢆ♧ࡍ450 nmࡢගࡣ⣬㠃⦪᪉
ྥᢲࡋ₽ࡉࢀ┤⥺೫ග㏆࠸೫ගࡀ㸪⥳Ⰽࢆ♧ࡍ550 nm ࡢගࡣ⣬㠃ᶓ᪉ྥ₽ࢀࡓᴃ೫ගࡀ㸪㉥Ⰽࢆ♧ࡍ
650 nm ࡢගࡣ┿㏆࠸ᴃ೫ගࡀ⏕ᡂࡉࢀࡿࡇࡀ
ࢃࡿࠋᅗ♧ࡋࡓ೫ගᴃࡀ⣬㠃⦪᪉ྥࢆ㏱㐣㍈ࡍࡿ
┤⥺೫ගᯈࢆ㏱㐣ࡍࡿࡇ࡛Ⰽ㩭ࡸ࡞೫ගⰍࡀほᐹ
࡛ࡁࡿࠋ2ᯛ┠ࡢ┤⥺೫ගᯈࢆ㏱㐣ࡍࡿගࡢᖜࡣཎⅬ
ࡽྛᴃࡲ࡛ࡢ㊥㞳➼ࡋ࠸ࡽ㸪ᅗ6(c)ࡢሙྜࡣ㸪 㟷Ⰽࢆ♧ࡍ450 nmࡢගᙉᗘࡣᑠࡉࡃ㸪⥳Ⰽࡢ550 nm
㉥Ⰽࡢ650 nm࡛ᖜࡀࡰ➼ࡋ࠸ࠋࡇࢀࡣᅗ4(c)ࡢ㏱
㐣ගࢫ࣌ࢡࢺࣝࡶ୍⮴ࡋ㸪೫ගⰍࡣ⥳Ⰽ㉥Ⰽ࡛ᵓᡂ ࡉࢀࡿ㯤Ⰽࢆ♧ࡍࠋ࡞࠾㸪ගᙉᗘࡣ㟁ሙࡢᖜࡢ2࡛
࠶ࡿࡽᅗ6ࡢཎⅬࡽᴃࡲ࡛ࡢ㊥㞳ࡀ┤᥋ගᙉᗘ
࡞ࡿヂ࡛ࡣ࡞࠸ࡇὀពࡋ࡞ࡅࢀࡤ࡞ࡽ࡞࠸ࠋࡲࡓ㸪 ᴃࡢᅇ㌿᪉ྥࡣගᙉᗘ↓㛵ಀࡢࡓࡵ㸪ᅗ6࡛ࡣ┬␎ ࡋࡓࠋගࡢ3ཎⰍ࡛࠶ࡿ㟷࣭⥳࣭㉥ⰍᑐᛂࡋࡓἼ㛗ࡢ ೫ග≧ែࡢࡳࢆ௦⾲ࡋ࡚ᅗ♧ࡋࡓࡀ㸪⏝࠸ࡓⓑⰍගྵ
ࡲࢀࡿ࡚ࡢἼ㛗ᡂศ࡛␗࡞ࡿ೫ග≧ែ࡞ࡿࠋ
ᅗ6. ┤⥺೫ග࡛┤⥺೫ගࡋࡓⓑⰍගࡢ┦ᕪࣇ࣒ࣝ㏱㐣ᚋࡢἼ㛗450 nm㸪550 nm㸪650 nmࡢ೫ග≧ែࠋ⣬㠃⦪
᪉ྥࢆ㏱㐣㍈ࡋࡓ2ᯛ┠ࡢ┤⥺೫ගᯈࢆ㔜ࡡࡿ(a) ᱈Ⰽ㸪(b) ᶳⰍ㸪(c) 㯤Ⰽ㸪(d) ⥳Ⰽ㸪(e) 㟷Ⰽ㸪(f) ⣸Ⰽࡢ೫ග Ⰽࡀほᐹ࡛ࡁࡿࠋ
14 石川・津留：偏光色の分光計測と偏光教材への応用
ᅗ 5. ᅇ㌿᳨ගᏊᆺศග࢚ࣜࣉࢯ࣓࣮ࢱ࣮࡛ィ ࡋࡓ(a) 1/4Ἴ㛗ᯈ(b) 1Ἴ㛗ᯈࡢᖜẚゅߖ┦ᕪゅ߂ࠋ
ゎᯒ⪃ᐹ
(1) ࢪ࣮ࣙࣥࢬィ⟬ἲࡼࡿ㏱㐣ศගࢫ࣌ࢡࢺࣝィ⟬
๓㏙ࡢࡼ࠺௵ពࡢ೫ග≧ែࡣ┤ࡍࡿ2ࡘࡢ೫ගࡢ
࣋ࢡࢺࣝࡋ࡚⾲⌧࡛ࡁ㸪୍⯡ࡣ xy ᪉ྥࡢ㟁ሙ࣋
ࢡࢺࣝࢆ⏝࠸࡚ᐃ⩏ࡉࢀࡿࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺ࡛ࣝ⾲ࡍࠋ ࡉࡽ㸪ࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺࣝܧࡀ௵ពࡢගᏛ⣲Ꮚධ ᑕࡋࡓฟᑕࡍࡿ᪂ࡓ࡞೫ග≧ែܧ௨௧ࡢኚࡣ2 × 2ࡢࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิܣࢆ⏝࠸࡚௨ୗࡢࡼ࠺⡆༢ィ⟬
࡛ࡁࡿࠋ
ܧ௨௧=ܣ ή ܧ (2) ௦⾲ⓗ࡞೫ග≧ែࢆ⾲ࡍࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺࣝྛ✀೫ ග⣲Ꮚᑐᛂࡍࡿࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิࢆࡑࢀࡒࢀ⾲2ཬࡧ3
♧ࡍ[11㸪12]ࠋࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺࣝࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิ
ࢆ⏝࠸࡚೫ග≧ែࢆồࡵࡿ᪉ἲࢆࢪ࣮ࣙࣥࢬィ⟬ἲ
࠸࠺ࠋ
┤ࢽࢥࣝࡢ㛫㍈᪉ゅ 45r࡛┦ᕪࣇ࣒ࣝ
ࢆᤄධࡋࡓฟᑕࡍࡿගࡢ㟁ሙࡣ㸪ࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺ
ࣝࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิࢆ⏝࠸ࢀࡤ௨ୗࡢࡼ࠺ィ⟬࡛ࡁ
ࡿࠋ
ܧ=ܣ ή ܴ(90°)ή ܴ(െ45°)ή ܵ ή ܴ(45°)ή ܲ(0°) (3)
ࡶࡋ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢᖜẚゅࡀ 45r୍࡛ᐃ࡛࠶ࢀࡤ (3)ᘧࡣ⾲3ࡢ┦Ꮚ Cࢆ࠼ࡿࡀ㸪ᮏ◊✲࡛⏝ࡋࡓ
ࣇ࣒ࣝࡣᅗ5♧ࡍࡼ࠺ᖜẚゅࡀἼ㛗ࡼࡗ࡚ኚ
ࡋࡓࡓࡵ㸪ࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิࡣヨᩱSࢆ⏝࠸ࡿࠋ
⾲2. ௦⾲ⓗ࡞೫ග≧ែࢆ⾲ࡍࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺࣝ
೫ග≧ែ ࢪ࣮ࣙࣥࢬ࣋ࢡࢺࣝ
x㍈᪉ྥ┤⥺೫ග ቀ1 0ቁ y㍈᪉ྥ┤⥺೫ග ቀ0
1ቁ 45r┤⥺೫ග 1
ξ2ቀ1 1ቁ
ྑᅇࡾ೫ග 1
ξ2ቀ1
݅ ቁ
ᕥᅇࡾ೫ග 1
ξ2ቀ1
െ݅ቁ
⾲3. ྛ✀೫ග⣲Ꮚᑐᛂࡍࡿࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิ
೫ග⣲Ꮚ ࢪ࣮ࣙࣥࢬ⾜ิ
೫ගᏊP㸪᳨ගᏊA
(㏱㐣㍈ࡀx㍈) ቀ1 0
0 0ቁ
┦ᏊC
(㐍┦㍈ࡀx㍈) ൬1 0
0 exp (െ݅ߜ)൰ ᗙᶆᅇ㌿R(D)
(ィᅇࡾࡢߙࡢᅇ㌿) ቀcosߙ sinߙ
െsinߙ cosߙቁ
ヨᩱS ቀsinߖexp (݅߂) 0
0 cosߖቁ
ࡼࡗ࡚㸪(3)ᘧࡣ ܧ=ቀ1 0
0 0ቁ ቀcos 90° sin 90°
െsin 90° cos 90°ቁ ቀcos 45° െsin 45°
sin 45° cos 45°ቁ ቀsinߖexp (i߂) 0
0 cosߖቁ ቀcos 45° sin 45°
െsin 45° cos 45°ቁ ቀ1 0ቁ ܧ=1
2ቀsinߖexp(i߂)െcosߖ
0 ቁ (4)
ᡃࠎࡢ┠࡛ほᐹ࡛ࡁࡿගࡢᙉᗘܫ(ߣ)ࡣ㟁ሙࡢᖜࡢ2
ẚࡍࡿࡽ㸪ධᑕගࡢᙉᗘࢆܫ(ߣ)ࡍࢀࡤ
ܫ(ߣ) =ଵସܫ(ߣ){1െsin 2ߖ(ߣ) cos߂(ߣ)} (5)
⾲ࡏࡿࠋࡶࡋ㸪┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢᖜẚゅߖࡀ45r࡛
࠶ࢀࡤ(5)ᘧࡣ㸪
ܫ(ߣ) =ଵସܫ(ߣ){1െcos߂(ߣ)} =ଵଶܫ(ߣ)sinଶቀ௱(ఒ)ଶ ቁ (6)
⡆༢࡞ࡿࠋ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡋ࡚࠶ࡿἼ㛗ᑐࡋ࡚
┦ᕪゅࡀ0rࡲࡓࡣ 360rࡢᩚᩘಸࡢἼ㛗ᯈࢆ⏝࠸ࢀ
ࡤࡑࡢἼ㛗ࡢ㏱㐣ගᙉᗘࡣ0࡞ࡿࠋᮏ◊✲࡛ィ ࡋࡓ
1Ἴ㛗ᯈࡣ575 nm㏆࡛┦ᕪゅࡀ0r࡛࠶ࡗࡓࠋࡍ࡞
ࢃࡕ㸪ⓑⰍගࡽ⥳Ⰽࢆ㝖࠸ࡓ㉥Ⰽ㟷Ⰽࡀ㏱㐣ࡋ⣸Ⰽ ࡢ㏱㐣ගࡀほᐹࡉࢀࡿ(⾲1ཬࡧᅗ4(f))ࠋ
㸪(6)ᘧࡢ┦ᕪゅ߂ࡣ(1)ᘧࡢ┦ᕪゅG➼ࡋ࠸
ࡽ(6)ᘧࡣ㸪
ܫ(ߣ) =ଵଶܫ(ߣ)sinଶቀߨ(ఒ)ௗఒ ቁ (7)
⾲ࡍࡇࡶ࡛ࡁࡿࠋ(7)ᘧࡼࡾ㸪ヨᩱࡢᒅᢡ⋡ᕪȟ݊(ߣ)
ཌࡉdࡢ✚ࡀほᐹἼ㛗ߣࡢᩚᩘಸࡢ㸪ほᐹἼ㛗ࡢ㏱
㐣ගᙉᗘࡣ0࡞ࡿࠋ
ィ ࡋࡓྛ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢᖜẚゅ┦ᕪゅࢆ
Ἴ㛗ẖ(5)ᘧ௦ධࡋ࡚ᚓࡽࢀࡿ㏱㐣ගࢫ࣌ࢡࢺࣝࢆ
ᅗ4ᐇ⥺࡛♧ࡍࠋධᑕගᙉᗘܫ(ߣ)ࡣ1ᯛࡢ┤⥺೫ග ᯈࡢ㏱㐣ศගࢫ࣌ࢡࢺࣝࢆู㏵ィ ࡋ࡚⏝࠸ࡓࠋᅗ♧
ࡍࡼ࠺㏱㐣ගࢫ࣌ࢡࢺࣝᐇ ್ィ⟬್ࡣⰋࡃ୍⮴
ࡋࡓࠋ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢ㍈᪉ࡣ 0.001r⢭ᗘ࡛⢭ᐦ ㄪᩚᚋᖜẚゅ┦ᕪゅࡢィ ࢆ⾜ࡗࡓࡀ㸪㏱㐣ࢫ
࣌ࢡࢺࣝࡣ㛗᪉ᙧࡢࣇ࣒ࣝࡢ1㎶ࢆゅᗘࡢᇶ‽ࡋࡓ ィ ࡛࠶ࡿࠋᅗ4ࡢࢫ࣌ࢡࢺࣝࡢᐇ ್ィ⟬್ࡢἼ㛗
㍈᪉ྥࡢ୍⮴ࡣࡇࡢࡓࡵ⏕ࡌࡓࡶࡢ࡛࠶ࡿࠋ
(2) ┤⥺೫ගᯈ┦ᕪࣇ࣒ࣝ㏱㐣ᚋࡢ೫ග≧ែ
ᅗ5♧ࡍࡼ࠺┦ᕪࣇ࣒ࣝࡢᖜẚゅ┦ᕪ
ゅࡣἼ㛗ࡼࡗ࡚ኚࡍࡿࠋᚑࡗ࡚㸪┤⥺೫ගᯈࡼࡗ
࡚┤⥺೫ගࡉࢀࡓⓑⰍගࡣ┦ᕪࣇ࣒ࣝࡼࡗ࡚
Ἴ㛗ẖ␗࡞ࡿ೫ග≧ែ࡞ࡿࠋィ ࡋࡓ1/4Ἴ㛗ᯈ
1 Ἴ㛗ᯈࡢᖜẚゅ┦ᕪゅࢆ⏝࠸࡚ᥥ⏬ࡋࡓἼ㛗 450 nm㸪550 nm㸪650 nmࡢ೫ග≧ែࢆᅗ6♧ࡍࠋ
࠼ࡤᅗ6(c)ࡣ㸪㟷Ⰽࢆ♧ࡍ450 nmࡢගࡣ⣬㠃⦪᪉
ྥᢲࡋ₽ࡉࢀ┤⥺೫ග㏆࠸೫ගࡀ㸪⥳Ⰽࢆ♧ࡍ550 nm ࡢගࡣ⣬㠃ᶓ᪉ྥ₽ࢀࡓᴃ೫ගࡀ㸪㉥Ⰽࢆ♧ࡍ
650 nm ࡢගࡣ┿㏆࠸ᴃ೫ගࡀ⏕ᡂࡉࢀࡿࡇࡀ
ࢃࡿࠋᅗ♧ࡋࡓ೫ගᴃࡀ⣬㠃⦪᪉ྥࢆ㏱㐣㍈ࡍࡿ
┤⥺೫ගᯈࢆ㏱㐣ࡍࡿࡇ࡛Ⰽ㩭ࡸ࡞೫ගⰍࡀほᐹ
࡛ࡁࡿࠋ2ᯛ┠ࡢ┤⥺೫ගᯈࢆ㏱㐣ࡍࡿගࡢᖜࡣཎⅬ
ࡽྛᴃࡲ࡛ࡢ㊥㞳➼ࡋ࠸ࡽ㸪ᅗ6(c)ࡢሙྜࡣ㸪 㟷Ⰽࢆ♧ࡍ450 nmࡢගᙉᗘࡣᑠࡉࡃ㸪⥳Ⰽࡢ550 nm
㉥Ⰽࡢ650 nm࡛ᖜࡀࡰ➼ࡋ࠸ࠋࡇࢀࡣᅗ4(c)ࡢ㏱
㐣ගࢫ࣌ࢡࢺࣝࡶ୍⮴ࡋ㸪೫ගⰍࡣ⥳Ⰽ㉥Ⰽ࡛ᵓᡂ ࡉࢀࡿ㯤Ⰽࢆ♧ࡍࠋ࡞࠾㸪ගᙉᗘࡣ㟁ሙࡢᖜࡢ2࡛
࠶ࡿࡽᅗ6ࡢཎⅬࡽᴃࡲ࡛ࡢ㊥㞳ࡀ┤᥋ගᙉᗘ
࡞ࡿヂ࡛ࡣ࡞࠸ࡇὀពࡋ࡞ࡅࢀࡤ࡞ࡽ࡞࠸ࠋࡲࡓ㸪 ᴃࡢᅇ㌿᪉ྥࡣගᙉᗘ↓㛵ಀࡢࡓࡵ㸪ᅗ6࡛ࡣ┬␎
ࡋࡓࠋගࡢ3ཎⰍ࡛࠶ࡿ㟷࣭⥳࣭㉥ⰍᑐᛂࡋࡓἼ㛗ࡢ ೫ග≧ែࡢࡳࢆ௦⾲ࡋ࡚ᅗ♧ࡋࡓࡀ㸪⏝࠸ࡓⓑⰍගྵ
ࡲࢀࡿ࡚ࡢἼ㛗ᡂศ࡛␗࡞ࡿ೫ග≧ែ࡞ࡿࠋ
ᅗ6. ┤⥺೫ග࡛┤⥺೫ගࡋࡓⓑⰍගࡢ┦ᕪࣇ࣒ࣝ㏱㐣ᚋࡢἼ㛗450 nm㸪550 nm㸪650 nmࡢ೫ග≧ែࠋ⣬㠃⦪
᪉ྥࢆ㏱㐣㍈ࡋࡓ2ᯛ┠ࡢ┤⥺೫ගᯈࢆ㔜ࡡࡿ(a) ᱈Ⰽ㸪(b) ᶳⰍ㸪(c) 㯤Ⰽ㸪(d) ⥳Ⰽ㸪(e) 㟷Ⰽ㸪(f) ⣸Ⰽࡢ೫ග Ⰽࡀほᐹ࡛ࡁࡿࠋ
山形大学 教職・教育実践研究 15，11 ～ 18，2020 15
೫ග࣮ࢺࡢᩍᮦ
2ᯛࡢ೫ගᯈ࡛㏱᫂ࣇ࣒ࣝࢆᣳࡴࡔࡅ࡛ᵝࠎ╔Ⰽ ࡍࡿ೫ග࣮ࢺࡣᑠ࣭୰Ꮫ⏕ࡢ⛉Ꮫⓗ࡞ዲወᚰࢆႏ㉳ࡍ
ࡿᩍᮦࡋ࡚࡚ࡶ᭷⏝࡛࠶ࡿࠋࡑࡇ࡛ᮏ◊✲࡛ࡣࡇࢀ
ࡲ࡛㏙ࡓ೫ග࣮ࢺࡢᩍᮦࢆ┠ᣦࡋࡓࠋ㏱᫂⢓╔
ࢸ࣮ࣉࡸ㏱᫂ࣇ࣒ࣝࢆࣛࣥࢲ࣒」ᩘᯛ㈞ࡾࡅ࡚
ࣔࢨࢡ≧ࡢ೫ග࣮ࢺసရࢆస〇ࡍࡿ᪉ἲࡀ๓ࡢ
‽ഛࡶᑡ࡞ࡃ⡆༢࡛ᵝࠎ࡞⛉Ꮫᩍᐊ࡞࡛᥇⏝ࡉࢀ࡚
࠸ࡿࠋᮏ◊✲࡛ࡣ࢝ࢵࢸࣥࢢ࣐ࢩࣥࢆ⏝࠸࡚」ᒅᢡᛶ
㏱᫂ࣇ࣒ࣝࢆ௵ពࡢᙧ≧ษࡾᢤࡁ㸪ᩍᮦࢆ㔞⏘ࡍࡿ
ᩥ⊩[8]ࡢ᪉ἲࢆཧ⪃㸪Ᏻ౯࡛ࡼࡾ⡆౽࡞᪉ἲࢆ⪃ࡋ ࡓࡢ࡛ࡑࡢ᪉ἲࡘ࠸࡚௨ୗ㏙ࡿࠋ
㏱᫂ࣇ࣒ࣝࡣ᭩㢮࡞ࢆಖ⟶ࡍࡿࡓࡵࡢ⿄≧ࡢ
㏱᫂ࣇ࡛ࣝ㸪೫ගⰍࡢⓎⰍᛶࡀⰋࡃ㸪ሙᡤࡼࡿⰍ
ࡴࡽࡀᑡ࡞࠸〇ရ(ࢥࣞࢡࢺᰴᘧ♫〇㏱࣏᫂ࢣࢵࢺ
CF-440)ࢆ㑅ูࡋࡓࠋ୍⯡ྥࡅࡢ࢝ࢵࢸࣥࢢ࣐ࢩࣥ(ࢢ
ࣛࣇࢸࢵࢡᰴᘧ♫〇ࢩ࢚ࣝࢵࢺ࣓࢝࢜ 3)ࡣ⏬ീᥥ⏬
ࢯࣇࢺ࢚࡛࢘ᥥ࠸ࡓᅗࢆᑓ⏝ࢯࣇࢺ࢚࢘ㄞࡳ㎸
ࡲࡏࡓᚋࣇ࣒ࣝ࡞ࢆ⮬ື࢝ࢵࢺࡍࡿࠋࣇ࣒ࣝ࡞
ࡣ⢓╔ᛶࡢᑓ⏝ྎ⣬(ࢢࣛࣇࢸࢵࢡᰴᘧ♫〇࢝ࢵࢸ
ࣥࢢྎ⣬CUT-MAT-12-J)㈞ࡾࡅ࡚࢝ࢵࢺࡋ㸪࢝ࢵ
ࢺᚋྎ⣬ࡽࡀࡉ࡞ࡅࢀࡤ࡞ࡽ࡞࠸ࡀ㸪ࣇ࣒ࣝࢆ
ᢡࡾ┠࡞ࡃࡀࡍࡢࡣᡭ㛫ࡀࡿࠋࡑࡇ࡛㸪ⷧࡵࡓỈ ᛶࡢࡾࢆ⿄≧㏱᫂ࣇ࣒ࣝࡢෆ㒊ᄇ㟝ࡋ㸪2ᯛࡢࣇ
࣒ࣝࢆᙅ᥋╔ࡋࡓࠋ᥋╔ࡋࡓ1ᯛࡢࣇ࣒ࣝࡢࡳ࢝ࢵࢺ ࡍࢀࡤ࢝ࢵࢺࡋࡓᅗᙧࡣࡀࢀࡿࡇ࡞ࡃࡶ࠺1ᯛࡢࣇ
࣒ࣝṧࡾ㸪ୟࡘ㸪Ꮚࡶ࡛ࡶ⡆༢ࡀࡏࡿࢩ࣮ࣝ
≧ࡢᩍᮦࡀస〇࡛ࡁࡿࠋᅗ7࢝ࢵࢺᚋࡢ㏱᫂ࣇ࣒ࣝ
ࡢࢆ♧ࡍࠋ
ᅗ 7. ೫ග࣮ࢺస〇⏝࢝ࢵࢺࡋࡓ㏱᫂ࣇ࣒ࣝࠋ㈞
ࡾྜࢃࡏࡓ2ᯛࡢ㏱᫂ࣇ࣒ࣝࡢ1ᯛࡢࡳ࢝ࢵࢺࡉࢀ㸪
⡆༢ࡀࡍࡇࡀ࡛ࡁࡿࠋ
ᅗ8ࡣᡂࡋࡓ೫ග࣮ࢺసရ࡛࠶ࡿࠋᅗ୰ࡢ␒ྕ
ࡣ㔜ࡡࡓ㏱᫂ࣇ࣒ࣝࡢᯛᩘࢆ⾲ࡋ㸪ᯛᩘࡀቑࡍࡈ
㯤Ⰽ㸪᱈Ⰽ㸪ỈⰍࡢ೫ගⰍࢆ♧ࡍࠋ࡞࠾㸪⏝ࡋࡓ㏱᫂
ࣇ࣒ࣝࡣ⾲1࡛ ᐃࡋࡓࣇ࣒ࣝ┦ᕪࡀ␗࡞ࡿࡓ
ࡵ㸪೫ගⰍࡶ␗࡞ࡿࠋᒣᙧᕷ⌮⛉ᩍ⫱ࢭࣥࢱ࣮ᒣᙧ
Ꮫᆅᇦᩍ⫱ᩥᏛ㒊ࡢඹദ࡛ẖᖺᐇࡋ࡚࠸ࡿࠕ࠾ࡶࡋ
ࢁᐇ㦂ᩍᐊࠖཧຍࡋࡓᏊࡶࡣ㸪๓‽ഛࡋࡓ࢝ࢵ
ࢺ῭ࡳࡢࣇ࣒ࣝຍ࠼࡚ࣇ࣒ࣝࢆዲࡁ࡞ᙧ≧ษ
᩿ࡋ࡚࢜ࣜࢪࢼࣝࡢ࣮ࢺసရࢆࢹࢨࣥࡍࡿ࡞㸪
㛫ࢆᛀࢀ࡚సᴗἐ㢌ࡋ㸪ගࡢᛮ㆟࡞ୡ⏺ࢆᴦࡋࡴᵝ Ꮚࡀ❚࠼ࡓࠋ
ᅗ8. స〇ࡋࡓ120 × 120 mm2ࡢࡁࡉࡢ೫ග࣮ࢺࡢ
ࠋᅗ୰ࡢ␒ྕࡣ㸪ᅗ7♧ࡋࡓ࢝ࢵࢺᚋࡢ㏱᫂ࣇࣝ
࣒ࡢ㔜ࡡྜࢃࡏᯛᩘࢆ⾲ࡍࠋ
ࡲࡵ
2ᯛࡢ┤⥺೫ගᯈ࡛」ᒅᢡᛶࡢ㏱᫂ࣇ࣒ࣝࢆᣳࢇࡔ 㝿⏕ࡌࡿ೫ගⰍࡘ࠸࡚㸪ࣇ࣒ࣝࡢ೫ග≉ᛶࢆศග ィ ࡋ㸪⡆༢࡞⾜ิィ⟬࡛೫ගⰍࡢศගࢫ࣌ࢡࢺࣝࡀィ
⟬࡛ࡁࡿࡇࢆ♧ࡋࡓࠋ2ᯛࡢ೫ගᯈ2✀㢮ࡢ㏱᫂ࣇ
࣒࡛ࣝ⏕ࡌࡿ6㏻ࡾࡢ೫ගⰍࡢ㏱㐣ගᙉᗘࡢィ⟬್ࡣ ᐇ ್Ⰻࡃ୍⮴ࡋࡓࠋࡲࡓ㸪㏱᫂ࣇ࣒ࣝࡢ೫ග≉ᛶ ࡣἼ㛗౫ࡿࡓࡵ㸪ࣇ࣒ࣝࡼࡗ࡚Ἴ㛗ẖ೫ග≧ែ
ࡀᵝࠎኚࡋ㸪ࡑࡢ⤖ᯝࡋ࡚೫ගⰍࡀ⏕ࡌࡿࡇࢆ
㏙ࡓࠋ
ࡲࡓ㸪⳹ࡸ࡛ⰍࡾࡾࡢගࡢⰍࡢኚࡀぢ࠼ࡿᩍ
ᮦࡋ࡚Ꮚࡶྥࡅᐇ㦂ᩍᐊ࡛ேẼࡀ㧗࠸೫ග࣮ࢺ ࡢస〇᪉ἲࡘ࠸࡚⤂ࡋࡓࠋᮏ◊✲࡛㏙ࡓ᪉ἲࢆ⏝
࠸ࢀࡤ㸪⡆༢ධᡭ࡛ࡁࡿᏳ౯࡞㏱᫂ࣇ࣒ࣝࢆ⣲ᮦ
ࡋ࡚௵ពࡢ⏬ീࡸᅗᙧࢆ⡆౽೫ග࣮ࢺ࡛ࡁࡿࠋ೫ ග࣮ࢺ࠸࠺ẚ㍑ⓗ᪂ࡋ࠸ᩍᮦࡀ⫗║࡛㆑ูࡍࡿࡇ
ࡀᅔ㞴࡞೫ග≧ែࡢ⌮ゎࢆຓࡅࡿ᭷⏝࡞ᩍᮦࡢ୍ࡘ
࡞ࡿ⪃࠼ࡽࢀࡿࠋ
ཧ⪃ᩥ⊩
[1] ⏣ᡤᗣⴭ㸪”ࣛࢫࢺࣞࢸࢵࢻ ගࡢ⛉Ꮫ”㸪(ᮅ
᭩ᗑ㸪2014).
[2] ⏣ᡤᗣⴭ㸪”ࣛࢫࢺࣞࢸࢵࢻ ගࡢᐇ㦂”㸪(ᮅ
᭩ᗑ㸪2016).
[3] ᆤㄔኴ㑻ⴭ㸪”೫ග㢧ᚤ㙾 -㏱᫂ᅛែ≀㉁ࡢගᏛ
ⓗ㙾᳨ἲ-”㸪(ᒾἼ᭩ᗑ㸪1959).
[4] 㯮⏣ྜྷ┈㸪ㄶゼවⴭ㸪”೫ග㢧ᚤ㙾ᒾ▼㖔≀”㸪 (ඹ❧ฟ∧ᰴᘧ♫㸪1983).
[5] 㭯⏣ኵⴭ㸪”ᛂ⏝ගᏛϩ”㸪(ᇵ㢼㤋㸪2007).
[6] ཎ⏣ᘓ㸪㓇㍜㸪டಇ୍㸪”೫ගࡼࡿ╔Ⰽ
⌧㇟ࢆ⏝࠸ࡓ᪂ࡋ࠸ᩍᮦ”㸪ᛂ⏝≀⌮ᩍ⫱㸪30(2006) 25.
[7] ཎ⏣ᘓ㸪㓇㍜㸪᭮᰿ᏹ㟹㸪ཎ⏣ᗣᾈ㸪டಇ
୍㸪”೫ගࡼࡿᖸ΅Ⰽࢆ⏝࠸ࡓ᪂ࡋ࠸ᩍᮦ”㸪ᛂ⏝
≀⌮ᩍ⫱㸪34(2010) 35.
[8] ཎ⏣ᘓ㸪㓇㍜㸪ཎ⏣ᗣᾈ㸪᭮᰿ᏹ㟹㸪᱓ᮧ㐍㸪 டಇ୍㸪”೫ගⰍࢆ⏝࠸ࡓᩍᮦࡢ⡆༢࡞స〇᪉ἲ”㸪 ᛂ⏝≀⌮ᩍ⫱㸪36(2012) 21.
[9] ཎ⏣ᘓ㸪”೫ගⰍࢆ⏝࠸ࡓᩍᮦࡢ㛤Ⓨ”㸪⾲㠃⛉Ꮫ㸪 35(2014) 326.
[10] Eugene Hechtⴭ㸪ᑿᓮ⩏㸪ᮅගヂ㸪”࣊ࢡࢺ
ගᏛϩ”㸪(ၿᰴᘧ♫㸪2003).
[11] ὠඖ୍㸪⏣ᡤᗣⴭ㸪”ගᏛධ㛛”㸪(ᮅฟ∧㸪 2008).
[12] ⸨ཎ⿱அⴭ㸪”ศග࢚ࣜࣉࢯ࣓ࢺ࣮ࣜ”㸪(ၿᰴᘧ
♫㸪2003). 16 石川・津留：偏光色の分光計測と偏光教材への応用
೫ග࣮ࢺࡢᩍᮦ
2ᯛࡢ೫ගᯈ࡛㏱᫂ࣇ࣒ࣝࢆᣳࡴࡔࡅ࡛ᵝࠎ╔Ⰽ ࡍࡿ೫ග࣮ࢺࡣᑠ࣭୰Ꮫ⏕ࡢ⛉Ꮫⓗ࡞ዲወᚰࢆႏ㉳ࡍ
ࡿᩍᮦࡋ࡚࡚ࡶ᭷⏝࡛࠶ࡿࠋࡑࡇ࡛ᮏ◊✲࡛ࡣࡇࢀ
ࡲ࡛㏙ࡓ೫ග࣮ࢺࡢᩍᮦࢆ┠ᣦࡋࡓࠋ㏱᫂⢓╔
ࢸ࣮ࣉࡸ㏱᫂ࣇ࣒ࣝࢆࣛࣥࢲ࣒」ᩘᯛ㈞ࡾࡅ࡚
ࣔࢨࢡ≧ࡢ೫ග࣮ࢺసရࢆస〇ࡍࡿ᪉ἲࡀ๓ࡢ
‽ഛࡶᑡ࡞ࡃ⡆༢࡛ᵝࠎ࡞⛉Ꮫᩍᐊ࡞࡛᥇⏝ࡉࢀ࡚
࠸ࡿࠋᮏ◊✲࡛ࡣ࢝ࢵࢸࣥࢢ࣐ࢩࣥࢆ⏝࠸࡚」ᒅᢡᛶ
㏱᫂ࣇ࣒ࣝࢆ௵ពࡢᙧ≧ษࡾᢤࡁ㸪ᩍᮦࢆ㔞⏘ࡍࡿ
ᩥ⊩[8]ࡢ᪉ἲࢆཧ⪃㸪Ᏻ౯࡛ࡼࡾ⡆౽࡞᪉ἲࢆ⪃ࡋ ࡓࡢ࡛ࡑࡢ᪉ἲࡘ࠸࡚௨ୗ㏙ࡿࠋ
㏱᫂ࣇ࣒ࣝࡣ᭩㢮࡞ࢆಖ⟶ࡍࡿࡓࡵࡢ⿄≧ࡢ
㏱᫂ࣇ࡛ࣝ㸪೫ගⰍࡢⓎⰍᛶࡀⰋࡃ㸪ሙᡤࡼࡿⰍ
ࡴࡽࡀᑡ࡞࠸〇ရ(ࢥࣞࢡࢺᰴᘧ♫〇㏱࣏᫂ࢣࢵࢺ
CF-440)ࢆ㑅ูࡋࡓࠋ୍⯡ྥࡅࡢ࢝ࢵࢸࣥࢢ࣐ࢩࣥ(ࢢ
ࣛࣇࢸࢵࢡᰴᘧ♫〇ࢩ࢚ࣝࢵࢺ࣓࢝࢜ 3)ࡣ⏬ീᥥ⏬
ࢯࣇࢺ࢚࡛࢘ᥥ࠸ࡓᅗࢆᑓ⏝ࢯࣇࢺ࢚࢘ㄞࡳ㎸
ࡲࡏࡓᚋࣇ࣒ࣝ࡞ࢆ⮬ື࢝ࢵࢺࡍࡿࠋࣇ࣒ࣝ࡞
ࡣ⢓╔ᛶࡢᑓ⏝ྎ⣬(ࢢࣛࣇࢸࢵࢡᰴᘧ♫〇࢝ࢵࢸ
ࣥࢢྎ⣬CUT-MAT-12-J)㈞ࡾࡅ࡚࢝ࢵࢺࡋ㸪࢝ࢵ
ࢺᚋྎ⣬ࡽࡀࡉ࡞ࡅࢀࡤ࡞ࡽ࡞࠸ࡀ㸪ࣇ࣒ࣝࢆ
ᢡࡾ┠࡞ࡃࡀࡍࡢࡣᡭ㛫ࡀࡿࠋࡑࡇ࡛㸪ⷧࡵࡓỈ ᛶࡢࡾࢆ⿄≧㏱᫂ࣇ࣒ࣝࡢෆ㒊ᄇ㟝ࡋ㸪2ᯛࡢࣇ
࣒ࣝࢆᙅ᥋╔ࡋࡓࠋ᥋╔ࡋࡓ1ᯛࡢࣇ࣒ࣝࡢࡳ࢝ࢵࢺ ࡍࢀࡤ࢝ࢵࢺࡋࡓᅗᙧࡣࡀࢀࡿࡇ࡞ࡃࡶ࠺1ᯛࡢࣇ
࣒ࣝṧࡾ㸪ୟࡘ㸪Ꮚࡶ࡛ࡶ⡆༢ࡀࡏࡿࢩ࣮ࣝ
≧ࡢᩍᮦࡀస〇࡛ࡁࡿࠋᅗ7࢝ࢵࢺᚋࡢ㏱᫂ࣇ࣒ࣝ
ࡢࢆ♧ࡍࠋ
ᅗ 7. ೫ග࣮ࢺస〇⏝࢝ࢵࢺࡋࡓ㏱᫂ࣇ࣒ࣝࠋ㈞
ࡾྜࢃࡏࡓ2ᯛࡢ㏱᫂ࣇ࣒ࣝࡢ1ᯛࡢࡳ࢝ࢵࢺࡉࢀ㸪
⡆༢ࡀࡍࡇࡀ࡛ࡁࡿࠋ
ᅗ8ࡣᡂࡋࡓ೫ග࣮ࢺసရ࡛࠶ࡿࠋᅗ୰ࡢ␒ྕ
ࡣ㔜ࡡࡓ㏱᫂ࣇ࣒ࣝࡢᯛᩘࢆ⾲ࡋ㸪ᯛᩘࡀቑࡍࡈ
㯤Ⰽ㸪᱈Ⰽ㸪ỈⰍࡢ೫ගⰍࢆ♧ࡍࠋ࡞࠾㸪⏝ࡋࡓ㏱᫂
ࣇ࣒ࣝࡣ⾲1࡛ ᐃࡋࡓࣇ࣒ࣝ┦ᕪࡀ␗࡞ࡿࡓ
ࡵ㸪೫ගⰍࡶ␗࡞ࡿࠋᒣᙧᕷ⌮⛉ᩍ⫱ࢭࣥࢱ࣮ᒣᙧ
Ꮫᆅᇦᩍ⫱ᩥᏛ㒊ࡢඹദ࡛ẖᖺᐇࡋ࡚࠸ࡿࠕ࠾ࡶࡋ
ࢁᐇ㦂ᩍᐊࠖཧຍࡋࡓᏊࡶࡣ㸪๓‽ഛࡋࡓ࢝ࢵ
ࢺ῭ࡳࡢࣇ࣒ࣝຍ࠼࡚ࣇ࣒ࣝࢆዲࡁ࡞ᙧ≧ษ
᩿ࡋ࡚࢜ࣜࢪࢼࣝࡢ࣮ࢺసရࢆࢹࢨࣥࡍࡿ࡞㸪
㛫ࢆᛀࢀ࡚సᴗἐ㢌ࡋ㸪ගࡢᛮ㆟࡞ୡ⏺ࢆᴦࡋࡴᵝ Ꮚࡀ❚࠼ࡓࠋ
ᅗ8. స〇ࡋࡓ120 × 120 mm2ࡢࡁࡉࡢ೫ග࣮ࢺࡢ
ࠋᅗ୰ࡢ␒ྕࡣ㸪ᅗ7♧ࡋࡓ࢝ࢵࢺᚋࡢ㏱᫂ࣇࣝ
࣒ࡢ㔜ࡡྜࢃࡏᯛᩘࢆ⾲ࡍࠋ
ࡲࡵ
2ᯛࡢ┤⥺೫ගᯈ࡛」ᒅᢡᛶࡢ㏱᫂ࣇ࣒ࣝࢆᣳࢇࡔ 㝿⏕ࡌࡿ೫ගⰍࡘ࠸࡚㸪ࣇ࣒ࣝࡢ೫ග≉ᛶࢆศග ィ ࡋ㸪⡆༢࡞⾜ิィ⟬࡛೫ගⰍࡢศගࢫ࣌ࢡࢺࣝࡀィ
⟬࡛ࡁࡿࡇࢆ♧ࡋࡓࠋ2ᯛࡢ೫ගᯈ2✀㢮ࡢ㏱᫂ࣇ
࣒࡛ࣝ⏕ࡌࡿ6㏻ࡾࡢ೫ගⰍࡢ㏱㐣ගᙉᗘࡢィ⟬್ࡣ ᐇ ್Ⰻࡃ୍⮴ࡋࡓࠋࡲࡓ㸪㏱᫂ࣇ࣒ࣝࡢ೫ග≉ᛶ ࡣἼ㛗౫ࡿࡓࡵ㸪ࣇ࣒ࣝࡼࡗ࡚Ἴ㛗ẖ೫ග≧ែ
ࡀᵝࠎኚࡋ㸪ࡑࡢ⤖ᯝࡋ࡚೫ගⰍࡀ⏕ࡌࡿࡇࢆ
㏙ࡓࠋ
ࡲࡓ㸪⳹ࡸ࡛ⰍࡾࡾࡢගࡢⰍࡢኚࡀぢ࠼ࡿᩍ
ᮦࡋ࡚Ꮚࡶྥࡅᐇ㦂ᩍᐊ࡛ேẼࡀ㧗࠸೫ග࣮ࢺ ࡢస〇᪉ἲࡘ࠸࡚⤂ࡋࡓࠋᮏ◊✲࡛㏙ࡓ᪉ἲࢆ⏝
࠸ࢀࡤ㸪⡆༢ධᡭ࡛ࡁࡿᏳ౯࡞㏱᫂ࣇ࣒ࣝࢆ⣲ᮦ
ࡋ࡚௵ពࡢ⏬ീࡸᅗᙧࢆ⡆౽೫ග࣮ࢺ࡛ࡁࡿࠋ೫ ග࣮ࢺ࠸࠺ẚ㍑ⓗ᪂ࡋ࠸ᩍᮦࡀ⫗║࡛㆑ูࡍࡿࡇ
ࡀᅔ㞴࡞೫ග≧ែࡢ⌮ゎࢆຓࡅࡿ᭷⏝࡞ᩍᮦࡢ୍ࡘ
࡞ࡿ⪃࠼ࡽࢀࡿࠋ
ཧ⪃ᩥ⊩
[1] ⏣ᡤᗣⴭ㸪”ࣛࢫࢺࣞࢸࢵࢻ ගࡢ⛉Ꮫ”㸪(ᮅ
᭩ᗑ㸪2014).
[2] ⏣ᡤᗣⴭ㸪”ࣛࢫࢺࣞࢸࢵࢻ ගࡢᐇ㦂”㸪(ᮅ
᭩ᗑ㸪2016).
[3] ᆤㄔኴ㑻ⴭ㸪”೫ග㢧ᚤ㙾 -㏱᫂ᅛែ≀㉁ࡢගᏛ
ⓗ㙾᳨ἲ-”㸪(ᒾἼ᭩ᗑ㸪1959).
[4] 㯮⏣ྜྷ┈㸪ㄶゼවⴭ㸪”೫ග㢧ᚤ㙾ᒾ▼㖔≀”㸪 (ඹ❧ฟ∧ᰴᘧ♫㸪1983).
[5] 㭯⏣ኵⴭ㸪”ᛂ⏝ගᏛϩ”㸪(ᇵ㢼㤋㸪2007).
[6] ཎ⏣ᘓ㸪㓇㍜㸪டಇ୍㸪”೫ගࡼࡿ╔Ⰽ
⌧㇟ࢆ⏝࠸ࡓ᪂ࡋ࠸ᩍᮦ”㸪ᛂ⏝≀⌮ᩍ⫱㸪30(2006) 25.
[7] ཎ⏣ᘓ㸪㓇㍜㸪᭮᰿ᏹ㟹㸪ཎ⏣ᗣᾈ㸪டಇ
୍㸪”೫ගࡼࡿᖸ΅Ⰽࢆ⏝࠸ࡓ᪂ࡋ࠸ᩍᮦ”㸪ᛂ⏝
≀⌮ᩍ⫱㸪34(2010) 35.
[8] ཎ⏣ᘓ㸪㓇㍜㸪ཎ⏣ᗣᾈ㸪᭮᰿ᏹ㟹㸪᱓ᮧ㐍㸪 டಇ୍㸪”೫ගⰍࢆ⏝࠸ࡓᩍᮦࡢ⡆༢࡞స〇᪉ἲ”㸪 ᛂ⏝≀⌮ᩍ⫱㸪36(2012) 21.
[9] ཎ⏣ᘓ㸪”೫ගⰍࢆ⏝࠸ࡓᩍᮦࡢ㛤Ⓨ”㸪⾲㠃⛉Ꮫ㸪 35(2014) 326.
[10] Eugene Hechtⴭ㸪ᑿᓮ⩏㸪ᮅගヂ㸪”࣊ࢡࢺ
ගᏛϩ”㸪(ၿᰴᘧ♫㸪2003).
[11] ὠඖ୍㸪⏣ᡤᗣⴭ㸪”ගᏛධ㛛”㸪(ᮅฟ∧㸪 2008).
[12] ⸨ཎ⿱அⴭ㸪”ศග࢚ࣜࣉࢯ࣓ࢺ࣮ࣜ”㸪(ၿᰴᘧ
♫㸪2003).
山形大学 教職・教育実践研究 15，11 ～ 18，2020 17
