ルイセンコ 今

プレートテクトニクスの拒絶と受容を読んで、しばらくたったら、みすずさんからルイセンコ論争の本が新版として出版された。


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こちらは生物系の話で、話の主舞台はソ連邦だけれども、この本では、その学説が極東の島国でどのように取り扱われたのかを扱っている。


今の目から見ると、トンでも学説が一党独裁の共産党下で教義的になり、科学の発展を大きく損なったもので、極東の島国でも、それにかぶれた人々が、学問的ではなく、教義を振りかざして人々を非難していた、なんてまとめも可能な話なのだけれど、この本の著者は、過去の教条主義者による過ちとしてではなく、現在でも普遍的に起こりうるし、著者自身も類似のことをやる危険性がある問題として、起こったことをとらえており、それ故に現時点での復刊にも意味があるように感じた。

日本の地震予知研究の本には、地震学者がオオカミ少年的な予言を行い、決して当たったことのない予言を反省することなく、震災後に焼け太りをしてきたことがさらっと記されている。科学がまっとうに進んでいかないのは決して思想がらみだけでなく、研究者の欲望というやつの影響によることの方が事例としては多いように思う。


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# by ZAM20F2 | 2017-09-18 14:02 | 文系 | Comments(0)

「プレートテクトニクスの拒絶と受容」から野尻湖を思い出す

体が鍛えられる本を買い込んだのは、その前に買った同じ著者の本が面白かったからだ。
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この本は日本の地質屋業界において、プレートテクトニクスに基づいた研究の展開が諸外国より10年程度遅れていたことに関するもの。ちなみに、地球物理屋業界では地質屋業界より素早くプレートテクトニクスが受け入れていたとのこと。

地質屋業界でプレートテクトニクスの受け入れが遅れたのは、地向斜という考え方に基づいた日本列島形成史がドグマ的に受け入れられていて、そこからの転換に大きな抵抗があったためらしい。そして、その背景には、数億年規模で同様の造山プロセスが続いていいると考えるプレートテクトニクスと、地球の発展もマルクス主義社会学のような歴史的発展過程をとるものであり、造山プロセスも時代により異なるとする考えの対立があったようだ。

そのためには、地向斜による理論は人民の科学であるのに対して、プレートテクトニクスはブルジョア科学であるという、どこかで聞いたことのあるような事柄なんぞも言われていたようだ。

ここまでの書き方だと、マルクス主義に染まった一派の影響により、日本の地質屋業界が誤った道に進んでしまったという話と受け取られかねないのだけれど、そういう面があることは否定しないけれど、別にマルクス主義を振り回さなくても、同じような過ちは生じうるし、そしてまた、全否定するのにはもったいない諸々もあるような気がしている。

昔取った写真をスキャンしたら出てきた1コマ。
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写っている2人のおじさんは、確証はないけれど、井尻正二さんと亀井節夫さんではないかと思う。場所は、野尻湖付近にある小学校の講堂だったような記憶がある。第6次発掘調査(か、翌年にあったかもしれない発掘のまとめ)の時の一コマだ。

井尻正二さんは、上の話に出てくる地学団体研究会に大きく関わっていた人。一時は共産党にも所属しており、マルクス主義的な方法論を実践していた方だと思う。野尻湖の大衆発掘調査は井尻さんの提案がきっかけになって始まったようで、発掘調査の指導的な立場にあったはずだ。その人が、他の参加者と一緒に体育館にごろごろしていた訳で、そういう意味では、おそらく、気さくな部分を持った人だったんだろうと思う。でも、その一方で、ブルジョア主義的科学には、けんか腰の議論を展開いていたようで、その両面のどちらを見るかで、人物評価が大きく異なるだろうと思う。


野尻湖では3月頃の水位が下がったときに発掘調査を行っている。普通の発掘調査というものは専門家がやるような印象があるけれども、野尻湖の発掘は素人が集まって、数m四方に区切ったマスに何人かを割り振って、一度にわらわらと行うものだった。もちろん、専門家もいて、何か出てくると専門家が見に行くのだけれど、専門家の到着以前に素人さんが完全に掘り出していて、発掘状況が分からなくなるなんて状況も結構あったらしく、そういう意味では粗い仕事ではあるのだけれど、でも、随分といろんなものが出てきたような印象がある。

野尻湖の発掘では、小学校の講堂での勉強会も開かれていた。プロジェクターどころかOHPもあまり普及していない昔のことだから、模造紙を使ったり、あとはスライドプロジェクターを使ったりしているけれど、参加者を人手と見るのではなく、教育を行うあたりに戦後に始まった、この手の活動の流れが見て取れる。
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全体の勉強会に加えて、グループでの個別の勉強会や、新聞発行などの活動も存在していて、参加者も希望すれば、これらの活動に携われた。これは、まあ、言っちゃえばオルグ活動なんだけれど、政治の話とは無関係に、きちんと学問的に機能していた印象もある。
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本を読んで井尻さんの行動の起源には、戦前の閉鎖的な学問体制があったような印象を受けている。ボス支配体制からの開放された民主的な体制を構築しようとした結果として自らが権威になってしまった面がある。もっとも、権威といっても、研究費の分配では、広く浅く配布する方針を行っていて、金を関連グループで独り占めしたがる、そこらへんに転がっている権威とは、まったく別のものなのだけれども、学説においては、後には誤りとされる一つの方向性を強く押し進めてしまう結果になった。

本を見ながら感じるのは引き際の難しさ。地学団体研究会は、当初は若手の団体として形成されたようだけれども、中心メンバーの加齢にともない、年齢制限が引き上げられていく。創立メンバーが、当初の規約通りの年齢で抜けて行っていたら、随分と違った話になっていたような気もする。

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# by ZAM20F2 | 2017-09-17 17:24 | 文系 | Comments(0)

ezSpectra 815Vで分光光度計を作ってみる(Ⅵ)

分光光度計1号も基本構成は0号とほぼ同じだけれども、フィルターホルダーが新たに付け加わっている。フィルターホルダーといっても、機械的にフィルターを押さえるのではなく、mtテープでフィルターを貼り付けているだけではあるけれども。
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フィルターは、今回はマルミの80Aを用いている。ケンコーからマルミに変えたのは、マルミのフィルターの方がフィルターガラスを湧くから取り外しやすかったからだ。前にも記したように、マルミフィルターの方が在庫限りっぽいけど安価なので、その点も魅力だ。

フィルターホルダーのところを見ると、マルミの円形のフィルターの他に、もう一つ角形のフィルターが使われている。これは……、熱線吸収フィルターでHoyaでいうところのHRの何かだ。何故、このフィルターを入れているかというと、ケンコーのものでも、マルミのものでも、近赤外あたりの透過率は低くないみたいで、短波長側の迷光が、比較的強く残ってしまうためだ。この迷光のために、短波長側の吸光度は1未満で飽和してしまう。これは、分光光度計としては、さすがに情けないので、近赤外を落とすフィルターを入れている。

熱線吸収フィルターは、一応、Web上からも購入可能だけれども、安価とは言えず使うのには、ためらいもあり、代替品は探しているのだけれども、現時点で、適当な代替品は見つからず、これしかないのかなぁと思っている。

キュベットホルダーは、前後を厚さ2mm程度の紙板ではさんで安定性を増した。また、キュベットホルダーと分光器の間を黒色発泡ポリエチレン板を丸めた覆いで囲うようにして室内からの迷光を低減している。
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この項目の前回のエントリーでは分光器と下板を収納したところをあげた。分光器だけだったら、あの大きさの容器に収まるのだけれど、キュベットやら、蛍光測定の付属品などを一緒に納めることを考えると、本体格納の倍程度の大きさの容器が欲しくなる。
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そんな容器に収めた様子。レイメイの顕微鏡が入っているけれども、これは、蛍光測定の光源として入っている。さすがに、顕微分光を行うのは、この一式では容易ではない。ちゃんと蓋だって閉じられる。
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この箱とノートPCがあれば、屋外でも十分に測定可能だ。

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# by ZAM20F2 | 2017-09-13 19:49 | 科学系 | Comments(0)

本日開花

ここら辺のは準備中だけれど、
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開花したものが出ている。
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# by ZAM20F2 | 2017-09-11 21:16 | 植物系 | Comments(0)

ezSpectra 815Vで分光光度計を作ってみる(Ⅴ)

分光光度計の試作1号(実質2台目)。
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設計方針は試作0号と同じなのだけれど、全長を10cnm程度短くしている。作ってみた結果として、25cmも必要がないことが分かったことと、持ち運び時に使おうと思っていたケースのサイズにあわせたもの。
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これがケースに入れた様子。試作0号とのもう一つの違いは、試作0号では分光器を押さえるブロックが分光器と同程度の高さで、そのままではケースには入らないので、後ろ側の押さえと同じ高さまで低くしたこと。
電球は、相変わらず豆電球を使っている。
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豆電球を使っていると、小学校の夏休みの工作感が漂ってしまうのだけれど、実際、小学生でも可能な工作技術しか使っていないので、ご指摘ごもっともという感じだ。


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# by ZAM20F2 | 2017-09-10 15:26 | 科学系 | Comments(0)

秋……

昨日は気がついていなかったのだけれど、ここまで育っているところをみると、少し前には顔を出していた気がする。
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つぼみにも赤みが見えていて、一週間のうちには満開になりそうだ。
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# by ZAM20F2 | 2017-09-08 21:01 | 植物系 | Comments(0)

夏の終わり

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こんなのを見ると、夏も終わり感が漂ってくる。
雨の多い夏だったけれども、なんと言ってもインパクトがあったのは
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葉っぱに穴を開けた雹のこと。西風とともにやってきたらしく
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西向きの波板板にも痕を残している。
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# by ZAM20F2 | 2017-09-07 21:18 | Comments(0)

大森式地震計

前から、古い地震計も置いてあるのは知っていたのだけれど、しげしげと見ることはなかった。でも、前のエントリーの本に出て、存在をハッキリ認識するようになるとしげしげと眺めてしまう。
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知識の不足から、見落としているものが山ほどあるんだろうなぁとつくづく思った。
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# by ZAM20F2 | 2017-09-05 20:12 | 科学系 | Comments(0)

読みかけ

持ち歩くには重たすぎるのだけれど、行き帰りぐらいにしか読む時間がないので荷物が少ない日には持ち歩いている。
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そんなわけで、まだ大正時代までしか読み進んでいないのだけれど、明治の頃にはすでに、地表面の水平・垂直運動の観測から地震の起きる場所を見いだすなんて話が出てきて、手法は簡単かつ高精度になったけれど、やってることも、そして、地震予知はできないという事実も、ここ100年は変わらないんだなぁなどという気がしている。

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# by ZAM20F2 | 2017-09-03 13:49 | 科学系 | Comments(0)

にている(II)

少し前に、長らく使っていた距離計連動カメラに、何となく似たところのあるデジタルカメラの話を書いた。そのときには、持っているフィルムカメラにあわせて、28mm、40mm、90mm相当のレンズをそろえたと記したのだけれど、実はもう一本、15mmのレンズを割とよく使っていた。マイクロ4/3の広角には、7mmからのズームはあるけれども、気分的に単焦点が欲しいなぁと思っていたら、15mm相当の単焦点レンズを売り出したメーカーがあり、思わず買い込んでしまった。
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フィルム用の15mmより鏡筒長は長いのだけれど、なかなかにコンパクトだし、フィルター装着も可能。Web上の評判を見ると、気をつけないとフードの角度がずれるとか、キャップがはめにくいなんて文句が上がっているけれども、フードは、mtテープで留めれば良いし、キャップはパナソニックのを使えば問題ない。細かい文句を言うより、楽しんで使う方が幸せになれるレンズだと思う。
なお、オートフォーカスじゃないけれど、焦点距離が短いので、ほぼ、ピント合わせせずに使える。
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# by ZAM20F2 | 2017-09-02 21:09 | 物系 | Comments(0)

広い

大人のワッペンのような工場の跡地、建物の撤去がおわって、広々としていた。
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# by ZAM20F2 | 2017-09-01 06:52 | 街角系 | Comments(0)

ezSpectra 815Vで蛍光測定をしてみる

ezSpectra 815Vで分光光度計を組み立てようと思ったのは、高等学校に紹介することを考えてなんだけれど、ふと、高等学校相手の教材屋さんはどんな品をそろえているのかと思い、某商社のWebカタログを眺めてみた。
一昔前に比べると、簡易な分光器が増えていて、ezSpectra 815VのOEM先と思われる品もカタログに上がっているのだけれど、その中で目についたのは、光源もついていて、透過スペクトルの他、光源を横照射にすると蛍光測定ができるものだった。まあ、20万以上するので、ezSpectra 815Vの直接競合とはならないのだけれど、測定例としてローダミンの蛍光スペクトルが載っているのを見ると、作っているやつでも、蛍光測定を試してみたくなる。

蛍光色素は、成分は分からないけれど、オレンジ色の蛍光ペンの補充インクを用いた。キュベットに適当な濃度で入れて吸収スペクトルをとりあえず測定する。
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これを見ると、550nm程度より短波長の光なら励起に問題はなさそうだ。さて、励起光現だけれども、ここは、MWSさんおすすめのレイメイ藤井のRXT203を使うことにする。この品、通常のLEDの他に蛍光観察用のLEDもついているのだ。

蛍光測定では、試料からの発光をなるべく集光して分光器に導く必要がある。透過スペクトル測定では、光源からの光をレンズ1枚で、平行に近い光にして検出器に送っているけれども、蛍光測定では、2枚目のレンズを用意して、最初のレンズで平行にした光を2枚目のレンズで検出器に絞り込むことが、収差を減らす点からも望ましい。

というわけで、こちらもMWSさんおすすめの100均のLED懐中電灯をもう一台分解して、レンズを取り出した。光学系の調整は豆電球で行い。豆電球を外して、そこにキュベットをおいて、側面から蛍光観察用のLEDで照らしている。
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とりあえず測定したのを見ると、励起光もハッキリと見えている。どうやら、蛍光観察用のLEDは紫外LEDではなく紫LEDであったようだ(380nmまでは可視領域だ)。

蛍光測定では、励起光を遮断するために、短波長カットフィルターを入れる。上のスペクトルを見る限りでは、写真用の黄色フィルターがよさそうな感じだ。というわけで、写真用黄色フィルターを間に入れてみた。
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励起光は完全に落ちて、蛍光が綺麗に見えている。500nmに弱い発光があるけれども、これが実際の蛍光か、何らかの原因によるものかは、ちょっと分からない。

それにしても、蛍光色素を使ったとはいえ、すごく簡単なセットアップで蛍光が測定できちゃうとは思わなかった。紫外(365nm)のコンパクトな懐中電灯も入手しやすくなっているので、透過スペクトルに加えて発光スペクトルも測定できるようにしておこうかと思案している。





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# by ZAM20F2 | 2017-08-29 21:26 | 科学系 | Comments(0)

孔版原紙

元を正せば「刃物あそび」の「上質のはさみの衰退 三つ葉はさみの運命は?」という記事だった。国内製造の上質な鋏が作られなくなっているという話なんだけれど、こんな記事を読むと、三つ葉はさみがほしくなってしまう。

記事は2007年だから、どこかの売れ残りを確保するしかないわけで、Webをあさっていたら、1件は在庫を抱えているところを見つけた。のだけれど、ついでに、他のメーカーのゴムきり鋏にも目がいってしまい、やってくることになった品。
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文字も読まずに包装紙を開けかけて、紙の手触りに感じるところがあり、しげしげと眺めてみれば目に入ってきたのは謄写版の文字。
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これは、謄写版用の蝋引き原紙ではありませんか。本来の使用用途は謄写版の印刷マスターなのだけれども、蝋でコーティングされた薄手の紙なので、刃物や小さな機械部品の梱包にも、使われていたのを懐かしく思い出した。蝋引き原紙は、ポールペン原紙の出現で随分と衰退し、そして、ワープロの出現により、ほぼ絶滅した品。蝋引き原紙がいつまで供給されていたかは調べていないけれども、この鋏、数十年単位の在庫品だろうとは思う。

久しぶりに蝋引き原紙を見て、小学校の頃に、何故か、母が小型の謄写版セットを買ってくれたことを思い出した。頼んだ覚えはなく、何故買ってきたのかよく分からないのだけれど、あるいは、それで何かを刷るようになれば、少しは字がきれいになると考えたのかなという気もする。残念ながら、字はきれいにならなかったけれど、印刷物と印刷が好きになったのは確かだ。
謄写版は孔版印刷なんだけれど、穴を通してインクを出すという点では、インクジェットプリンタは現在の孔版印刷機(そしてレーザープリンターは平版印刷機)と言える気もしてきた。土星堂活版舎ほど、大げさにではなく、なんとか堂孔版舎でも名乗ってみようかしら。


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# by ZAM20F2 | 2017-08-27 17:30 | 物系 | Comments(0)

ezSpectra 815Vで分光光度計を作ってみる(Ⅳ)

分光測定計を組み立ててみたからには、どの程度まで測定できるかをチェックしておく必要がある。市販の分光光度計は吸光度で3~4程度が上限だ。もっとも、オフセットの調整が悪かったりすると、吸光度が2台でスペクトルがおかしくなったりする装置も見たことはある。
どこまではかれるかは、光を遮断した状態のスペクトルでもいいのだけれど、それだとおもしろみもないので、可視光をほぼ吸収して近赤外を透過するフィルターを測定してみた。可視域では吸光度は4を軽く超えているはずだと思う。
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とりあえず、測定してみると吸光度は2程度で飽和している。あと、所々に窪みがあるけれども、これは、どう見ても蛍光灯の光に対応するものだ。つまり、室内の蛍光灯照明の光が迷光として入っていて、それで、吸光度が見かけ上、飽和している可能性がある。
そこで、上に黒い紙で覆いをかけて測定してみた。
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窪みはなくなり、吸光度は少しは増えている。でもフィルターの本来の吸光度には遙かに及んでいない。特に短波長側が吸光度1を遙かに下回ってしまっている。これは、700nmあたりより長波長側の光が迷光として来ているためだ(何しろ、それより短波長はフィルターを透過できないのだ)。
吸光度1程度までなら、このままでも、短波長側を除いて問題ないけれども、分光光度計として、安心して使うためには、長波長側の迷光となる部分をもっと弱くする必要がありそうだ。
とりあえず、色温度変換フィルターを、もう一枚重ねてみるかなぁ……
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# by ZAM20F2 | 2017-08-26 21:12 | 科学系 | Comments(0)

おもしろそう

別件で出かけたカメラ屋さん、A4のチラシに目がいって思わずもらってきた。
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天文少年ではなかったので、赤道儀のついた望遠鏡は持っていなかったけれども、でも、天文雑誌は買い込んで、意味もなく格好いいなあと眺めていたことはある。
頭の中では、赤道儀というと精密機器なんだけれど、ホームセンターで売っている部材で、小中学生の工作技術で、一応は使えるものが作れるというのを知って目から鱗。
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U15制限がなかったら、思わず手を上げてしまいそうだ。開催は今度の日曜日らしい。


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# by ZAM20F2 | 2017-08-22 20:57 | Comments(0)

ezSpectra 815Vで分光光度計を作ってみる(Ⅲ)

キュベットホルダーは10×25mmの角材を用いてる。キュベットは、どこかでもらったプラスチック製のものを使っている。キュベットに関しては、高等学校にも普通に転がっているようなので、入手性については気にする必要はないと思う。Webで調べても、モノタローから入手可能だ。それにしても、あほだったのは、キュベットの光路が10mmというのが頭に染みついていて、それがいつの間にか外寸と思ってしまっていたこと。内寸が10mmだったら、外側は10mmより長いのは当たり前ですよね。キュベットホルダーは10mm角を前提に作ってしまったのだけれど、キュベットが10mmよりわずかに大きい可能性を考えて、一方の押さえは固定していなかったのでとりあえずの固定には問題がなかった。

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レンズは結像位置が検出器より後ろになるようにセットした。光量は、それで問題ないし、また、検出器で集光する形にすると、光路の揺れに弱くなりそうな気がする。キュベットの位置で集光して広げることも考えたけれど、試してみると検出器位置での光のパターンに収差が目立ち望ましくない気がしている。

最初はマスクをつけていなかったけれど、キュベットを外してつけ直した時の再現性がなさ過ぎることが分かり、とりあえずのマスクをつけた。マスクをつけると、再現性は、それなりに良くなる。

この状態でのスペクトルを示す。
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400nmより短波長で減少して、その後増加しているが、増加は迷光によるもの。2.5Vの電球を2.6V程度で点灯しているけれど、豆電球で、そんなに短波長の光が出るはずがない。この状態で、透過測定モードにしてベース測定を行うと、短波長側は410nm程度からとなってしまう。目標に10nm足りていない。状況を改善するには、短波長側の光を相対的に強くしなければならない。このような時は適当なフィルターを使って長波長側の光強度を落とすのが常套手段だ。

フィルターは……、HOYAのWebなんかを調べると、結構よさそうなのがある。それとは別に渋谷光学さんのWebを見ると、ちょうど手頃なのが、アウトレットに出ていないこともない。でも、それらは、普通に買えるもののみを使うという、今回の自主規制に引っかかる気がする。

というわけで、まず、その辺で買えるものでフィルターとなるものがないかを試してみることにした。長波長を吸収して短波賞を透過するもので、頭に浮かんだのは銅フタロシアニン。こんなものを持ち出すと、試薬屋からの購入は光学屋からのフィルター購入と同じくらい一般性がないと言われそうだけれど、使おうと思ったのは、ホームセンターで入手したフタロシアニンブルーの顔料。これをポリビニルアルコールの洗濯糊と混ぜればフィルター代わりのフィルムとなるだろうと読んだのだけれど、やってみたら、顔料が荒すぎて均一な膜にはならなかった。

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代わりに入手したのが、食用色素と透明水彩絵の具。透明水彩は、深い青の他、水色のものも買い込んで見た。水色系のものはシアンになるので、青だけでなく緑の透過も期待できる。あと、ブルーのアクリル板。

これらのスペクトルを試してみたところ、水彩ブルーは悪くはないけれども、短波長側の吸収が強い印象。参考までに透過スペクトルを示す。
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シアンの水彩は、透明水彩のくせに白が混ざっていて散乱が強く使い物にならない。食用色素とアクリル板は、700nnあたりの目にはほぼ見えない赤色領域の光に対してはほぼ透明で目的に適していない。次に示すのは、食用色素の透過スペクトル。
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結局試みた4種類とも、目的には使えないというのが結論となってしまった。

次に試したのは、家に転がっていた写真用の色温度変換フィルター。昔、フィルムカメラでタングステンランプを光源にデイライトのポジフィルムで複写をするつもりだったときに買い込んだ品だと思ったもの。試してみると悪くはない。フィルターを入れた場合のスペクトルは、長波長側が随分と落ちている。フィルターを入れない場合に比べて400nmの光が随分と強くなっている。
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一方、375nm以下の迷光と思われる部分は変わらずに出ており、どうやら、測定範囲以外の長波長側は、あまり減衰していないようだ。
フィルターの透過スペクトルは、
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という具合で長波長側まで押さえられている。

上の、水彩のスペクトルはこのフィルターを使ってベースをとったもの。400nmより短波長まで測定できるようになっている。


色温度変換フィルターだけれど、すべての品がOKという訳ではないようだ。顕微鏡についていた色温度変換フィルターは吸収タイプも誘電体多層タイプも長波長側の落ちが悪く、今ひとつだった。

今回使ったフィルターはケンコーのC12。最近ではマルチコートでProフィルターになっている。スペクトルが手元にあったものと同じかは確認していない。ただ、結構高価になっている……。他のメーカーを調べると、マルミの80Aが、ほぼ同等に使えることが分かった。こちらは、ケンコーに比べると、かなり安価だけれど、どう見ても在庫のみの商品。売り切れになったらおしまいの気がする。





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# by ZAM20F2 | 2017-08-20 19:47 | 科学系 | Comments(0)

ezSpectra 815Vで分光光度計を作ってみる(II)

分光光度計の光源は一つ前のエントリーに印したように可視領域はハロゲンランプが普通だ。普通の電球は使っているとフィラメントから蒸発した金属が電球の内壁に付着して暗くなったりする。その点ハロゲンランプは光量やスペクトルの経時変化が少なく、分光光度計の光源として安心して使用できる。ハロゲンランプには100V点灯のものと、低電圧のものがあり、低電圧のものの方がフィラメントがコンパクトに巻いてあり、こちらが分光光度計の光源に使われている。ハロゲンの光は短波長側で急激に弱くなり、がんばっても350nm程度までが限界で、市販の分光光度計で紫外まで測定できるものは、そのあたりより短波長側の光源として重水素ランプを用いている。

ハロゲンランプは効率が高くはないので、一般照明用にはハロゲンではなくLEDが使われるようになったけれども、普通の白色LEDは青と黄色の光しか出ていないため、測定可能な波長範囲は広くない。紫励起で高演色のLEDを使えば、400~700nm程度まで対応できそうなものもありそうだけれど、今回は、昔ながらのタングステンフィラメントの電球を用いることにした。

当然のように、ハロゲンランプを用いることを考えて、懐中電灯用のハロゲンランプは入手したのだけれど、ソケットが入手できず、結果的に普通の懐中電灯の豆球で試してみることにした。

使ったのは2.5V0.3Aの探見球(タンケンキュウ)。ソケットの固定には、ナイロンクランプを使っている。これは、ホームセンターでソケットを物色している時に目についたもの。サイズ的にソケットを固定できそうだと買い込んだ。本来の用途はコードの結束固定。手で押さえてezSpectra 815Vの入射口と高さを合わせてみたら、2cmの台で良さそうだったので、1cmの板を2枚重ねている。固定のためにねじ込んだら、上の板が割れたのだけれど、止まっているので、そのまま使っている。作ってみたら、ナイロンクランプを回すと、フィラメントの位置が左右に移動するので、左右微調整に使えてなかなか良い感じだ。
ハロゲンランプでなくてもよいなら、100V点灯の小さめの電球も頭には浮かんだのだけれど、交流点灯だと光強度の揺れがあって、測定時間によっては、スペクトルが狂うので、直流点灯の方が都合がよい。それに、乾電池で動くようにしておけば、屋外でも使用可能になるので、より使える範囲が広くなる。
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探見球単体では光量が足りないので、集光の必要がある。分光器ではレンズ系による色収差を嫌い、反射光学系を使うのが基本だ。キュベットのサイズが1cm程度なので、小ぶりの集光系が必要になる。ミニマグライトの単4電池1本で点灯するタイプは、小ぶりの反射鏡があり魅力的なのだけれど、ちょっと特殊過ぎる印象がある。というか、光源として豆電球を使う小ぶりな懐中電灯を使うことを考えたのだけれど、その辺のホームセンターを探しても、そんなものは売っていない。もはや豆球ではなくLEDを使った品ばかりだった。その結果、懐中電灯の構造も光を反射鏡で整えるのではなく、LEDから前方にのみ出てきた光をレンズで整える形のものが多くなっている。また、反射鏡タイプでも、光源の位置が豆球のものとは異なってしまっている。

あきらめて、懐中電灯から取り出したレンズを使うことにした。使ったレンズは、ミクロワールドサービスさんの2015年11月23日の記事で紹介されているLED懐中電灯から抜き出したもの。

溝のある15mm角の材を向かい合わせに固定して、その溝でレンズを固定している。こちらは、上下の光路調整が可能で、ナイロンクランプの動きとあわせて、上下左右の調整ができるようになった。

豆電球とレンズの組み合わせで光量は十二分。色収差は……評価していないけれども、それなりに広い面積(といっても数ミリ角程度だが)の測定では、大きな影響はでないような印象だ。

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# by ZAM20F2 | 2017-08-19 18:42 | 科学系 | Comments(0)

夏休みの工作:ezSpectra 815Vで分光光度計を作ってみる(I)

夏休みの宿題の双璧と言えば自由研究と工作だ。自由研究だけでは片手落ちになるので、工作もやることにした。作るものは、ezSpectra 815Vを使った分光光度計。
分光光度計は、溶液などのスペクトルを測定する装置。光路が1cmのガラスの容器(キュベット)に入れた溶液のスペクトルを測定する装置で、普通の市販品は190nmから800nm程度の範囲、検出器を2種類持っているやつは、190nm~2500nm程度の範囲のスペクトル測定が可能だ。市販の装置では2種類の光源を使っていて、紫外領域は重水素ランプ、可視から近赤外はハロゲンランプを使っている。

知り合いの高等学校の課題研究なんかをみていると、分光光度計があったら、もっと、定量的なことができるのにと思うことがあるのだけれども、残念ながら多くの高等学校にあるのは、フィルターをつかって、可視領域の何点かで透過率が測定できる簡易的な装置で、出てくるデータも今ひとつの印象があった。分光光度計は、紫外から可視領域だけのものなら、測定装置としては高くない部類なのだけれども、それでも、高等学校で買い込むには、高価だし、使い回しが効かない装置であるようだ。分光光度計よりは、色々と使えそうなUSB接続、ファイバー入力の分光器を紹介したこともあるけれども、やはりコストの面やら分光光度計的な使い方をするためのセットアップの困難さなどから導入には積極的にはなれないようだ。

ezSpectra 815Vは、価格がUSB接続ファイバー入力分光器の1/10程度で、単体でスペクトル評価ができるので、USB接続ファイバー入力分光器や分光光度計に比べると導入障壁は遙かに低いだろうと思う。さらに、可視領域限定でも、溶液の透過スペクトルを測定できるセットアップが簡単に作れることを示せたなら、導入に、より積極的になるのではないかと考えた。
これが、工作の前提。というわけで、

1,材料は(ezSpectra 815Vとキュベット以外は)普通に安価に買えるものを使う。
2,普通の高校生が活用できる工具のみを使う
3,測定波長域は可視光をカバー(400-700nm)を目標とする。
という3つの制限の中で工作を行うことにした。

とりあえず組み立ててみた試作0号。作る時には、色々と考えて工夫はしているのだけれども、実際に作ってみると抜けているところが色々と出てくる。逆に言えば、最初の試作は、凝った作りにするよりはザックリと作る方がよい。

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光源を点灯させると

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な感じだ。



下の板は6mm厚のシナ合板。250×300mmのものをピラニア鋸で250×100mmに切断した。ezSpectra 815Vの固定は10×25mmの角材で行っている。裏側と上(USB接続口のない方)は全面を押さえている。前面は下側に押さえがあり、この板が前面に出ているボルトの頭に接していて下側に抜けるのも防いでいる。あと、C12666MAの下に10mm角の材をレールとして取り付けているものも前面の押さえになっている。レールを作ったのは、その後の部品の設置を楽にするため。これは、光学系の組み立てでよく使う手法をまねたもの。
次回以降、各部品の紹介を行う。

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# by ZAM20F2 | 2017-08-18 22:16 | 科学系 | Comments(0)

ezSpectra 815Vの迷光(Ⅳ)

だいぶ前にezSpectra815Vの迷光を取り上げた時は、斜入射で回折格子の外側に当たった光線由来の迷光を取り上げた記憶があるのだけれど、光が無事に回折格子に当たった場合でも、散乱などで迷光となる成分がある。
それを確かめるべく、単色LEDを光源に迷光の評価を行ってみた。
LEDの光を入れて測定しただけでは、迷光が低くて確認しにくいので、フルスケールの50倍の強度を入れて、迷光レベルを確認している。
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見てみるとお、440nmの短波長側と、620nmや680nmの長波長の迷光が強くなっているように見える。ただ、ここで気をつけなければならないのは、同程度の散乱光が生じていても、検出素子の感度波長依存性により、信号強度として大きく出てしまう波長域と小さめに出てくる波長域が存在するであろうこと。ただし、検出器の感度分布に関しては公開されているデータはない。確かにC12666MAの感度分布についてはデータはあるけれども、これは回折格子の効率も含めた値で、検出素子単体のものではない。とりあえず、検出素子の材料が同じだったら、感度分布も大きくは違わないだろうと考え、浜松ホトニクスのアレイ検出素子のデータを参考にすることにした。一般にシリコン系の検出器は長波長側の感度が高く、短波長になるほど感度は低くなる。そのデータをもとに迷光の相対強度を評価すると、長波長側の光による信号はだいぶ低くなる。
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図を眺めていておもしろいのは490nmから550nmあたりで長波長側に出てくる迷光が見られないこと。効率が490nmで最大になっていることなどから、回折格子のブレーズ波長は500nm付近なんだろうなぁと思っているのだけれど、そのあたりは効率がよく、散乱が少ないということなのかなどと想像している。また、440nmは全体に迷光を引き起こすレベルが高いけれど、短波長ほど散乱が大きくなるというのは、割と一般的な傾向で、そのためかなぁなどとも感じている。ただし、短波長の光は、通常の照明では弱いため、迷光としては実際にはそれほど問題にならない気もする。

長波長側の680nmの光は短波長側に迷光を出しているけれども、特に半分の波長にピークを出現させてはいないので、回折格子の刻み線が1本おきに微妙にずれて、実質2倍周期になっているといった欠陥は存在していないようだ。




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# by ZAM20F2 | 2017-08-17 20:16 | 科学系 | Comments(0)

過剰な気もする

毎年夏の終わり頃に、西の方の島の踊をするイベントがある。駅前の整備のついでに、パイプ櫓を立てる穴も整備されていたらしく、手際よく提灯が並んでいる。
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提灯の脇に立っているのは、路面電車の接近時に人々に注意を促す人。
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工事期間中は見通しが悪くて、時に、工事の警備の人が整理に当たっていた。工事が終わって見通しが良くなったら、なぜか専属の警備の人がついて、路面電車がやってくる度に、人々を停めている。

いや、ここ、大昔から路面電車が通っていて、警備の人なんかいなくても、なんの問題もなく、人々は通っていたはずなんだけれど。なんで、今になって、警備の人を置くことにしたのだろうかと不思議になってしまっている。

確かに、耳栓して前もきちんと見ずに歩く人々が出てきて、路面電車が警笛をならすなんて場面にも行き会ったことはあるけれども、それは、耳栓している方に問題がある気がする。自己責任なんて都合のよい文言が行き渡っているのに、こういうところは過剰に安全確保が行われてしまうのはなぜなのだろう。



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# by ZAM20F2 | 2017-08-16 19:50 | 街角系 | Comments(2)

ないらしい

行き帰りに通りかかるお店、夜だけやっているレストランなんだけれど、デザートも自分のところで作っているみたいで、「洋ナシのタルトありマス(マスは□に斜め線の入った記号文字)」なんてのが書いてあったりする。ある日通りかかるとメロンパンの文字。随分と妙なものも作ってるんだなぁと通り過ぎたのだけれど、次の日に改めて見ると、ちょっと違う。
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思わず、カメラを持ち出しましたとも。


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# by ZAM20F2 | 2017-08-15 20:09 | 街角系 | Comments(0)

ezSectra 915Vの飽和感度を再確認する

ezSpectra 815Vの分光ユニットである浜松ホトニクスのC12666MAの分光特性は浜松ホトニクスのWebにあるのだけれども、楢ノ木技研さんのツイッターに、浜松ホトニクスのWebのデータは実測と合わないという話が出ていたらしい。

だいぶ前に、飽和値の見積もりをやった時は、浜松ホトニクスの図をもとに見積もりを行ったのだけれど、感度分布が違うとなると、見積もりにずれがあることになる。というわけで、再度チェックすることにした。

前回は平らなスペクトルで見積もりを行ったけれど、見積もり精度を上げるためには、単色光に近い方が望ましい。単色光源があるかというと、さらに昔に出した、干渉フィルターセットが手元にある。

楢ノ木技研さんのデータと浜松ホトニクスのデータを比べると、両方とも490nmあたりが最高感度で一致しているけれど、600nm付近の感度は、楢ノ木データの方がかなり高くなっている。そこで、490nmと600nmの2波長で比較することにした。
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まず、それぞれの生データ。同じ露光時間で、同程度の値になるように、ハロゲンの電圧を調整している。これを基準値にして、露光時間を上げていって、どこで飽和が起こるかを見ることにした。

490nmで露光時間を上げていった時のスペクトル変化を示す。
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露光時間が増えると、スペクトルがひずんでいるのが分かる。スペクトルの歪みはじめが、感度飽和なのだけれど、出始めは見にくい。そこで、すべてのスペクトルを最大値を1に規格化して(というか、ezSpctraの規格化を使った)、そして、基準値との差分をとってみた。
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14msでは差はないが、15msで変化が始まっている。
基準とした13msの最大値は0.96。これを基準に、14msの時の最大値を求めると、1.04、15msでは1.11となる。前は15~20%で飽和すると印したけれど、どうやら、最大値の10%増しで飽和してしまうようだ。

続いて600nm。こちらも、元のスペクトルと13msを基準にとった差分を示した。
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差分を見ると16msから飽和が始まっている。13msの最大値が0.97。14msで1.05、15msで1.12。16msで1.2となる。飽和値のレベルから、490nmと600nmの感度を比較すると、1.11/1.2=0.93で、600nmの感度は490nm感度の0.93倍程度と推定できる。

前に示した浜松ホトニクスの感度分布では600nmの感度は490nmの0.74倍程度。一方、楢ノ木技研さんのデータだと0.94~0.95倍程度。楢ノ木技研さんのデータより少し低いが、浜松ホトニクスのデータからは大きくずれた結果となった。

というわけで、分かったことをまとめると、
1,ezSpectra 815Vの最大値は最高感度の波長(490nm)に対して10%程度の余裕を見て設定されている。
2,浜松ホトニクスのWebにあるC12666MAの感度データは、現物とかなり違っている可能性が高い。

で、感度分布を自分で確かめたくなったら、単色光源を用意できれば、今回みたいな飽和強度測定で、どうにかなるだろうと思う。



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# by ZAM20F2 | 2017-08-14 13:47 | 科学系 | Comments(0)

自由研究実施中

世間的には里帰りや行楽の時期なんだけれども、帰る先がなく、この混雑期に行楽に行く気力もないので、家で夏休みの自由研究をすることにした。
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久しぶりに、ホットステージをセットアップし、眺めているのは液晶の相転移。
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前にもざっくりと紹介したけれど、ホットステージ本体は数千円の下の方、コントローラも福沢さん1~2枚でどうにかなる。
観察しているのは、大昔から知られた品なんだけれど、でも、眺めていて不思議になる。

話は変わるけれど、接眼鏡筒はステージの手前側にセットされている。研究用の顕微鏡では普通のセットアップなんだけれど、今朝方見たテレビの棒SSH高では、接眼鏡筒が鏡基側にセットされていた気がする。勝手な印象だけれど、中・高の先生の中には昔の顕微鏡の図に引きずられていて、鏡基側から観察するセットアップにしている人が、ある割合でいるような気がする。

さらに話が変わると……今朝方見たテレビでは、相対性理論の提唱者の名を使った科学教室の人が子供に見せる科学実験として、室内で雨を降らせると称して、液体窒素をスタジオで吹き上げさせて、雨と称する液体を(わずかに)降らせていた。でも、私のみるところ、あれは、水じゃなくて、液体窒素。そもそも、数mの高さで、それもすぐに蒸発する微小な水滴をつくって、それが、瞬間に合体して目に見えるサイズで落ちてくるはずがない。蒸発し損ねた液体窒素が落ちてくると考えるのが素直な解釈だ。
前にも書いたけれど、小学生に液体窒素を使った実験を見せる行為は、子供の学習への意欲を削ぎかねない行為だ。それを、やってみせて、しかも現象の解釈が正しくないわけで、この科学教室、かなりだめというのが個人的判断だ。


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# by ZAM20F2 | 2017-08-13 13:18 | 顕微系 | Comments(0)

亀に悪い

頭の格好を変えてくれる学習塾の広告、これまでは、問題を眺めていて、ほんとにこの問題で良いのかなぁと感じる時に取上げてきたんだけれど、今回の問題は悪くない、というか結構気に入っている。
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亀の雌雄が孵化までの温度で決るという話の上で、1問目はデータを元に、何度が雌雄の境界になっているかを問う設問
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2問目は本土と沖縄で、沖縄の方が雄が多い理由を尋ねる問題である。

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データを眺めると、高温側で一旦雌の割合が増加した後に、割合0に戻って、その後で1へとジャンプする。

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1問目に関しては、与えられたデータをどのように読込むかが問われているし、2問目は、沖縄の方が平均気温が高いという知識と、珊瑚が炭酸カルシウムで出来ているという知識、そして、炭酸カルシウムは近赤外まで含めて透明な物質で珊瑚の砂は太陽光を吸収しにくいという知識、さらに本州の砂浜は、経験的に、白砂は少ないという知識を組合わせて答を出す必要がある。

データの読込みや、経験も含めた知識の統合がきちんとした回答には必要で、これは、なかなかの良問だと思う。というわけで、学習塾の回答を見てみると

問1の回答は29.3℃、問2の回答はサンゴ砂は白いので日光を反射しやすく、砂浜の温度が高くなりにくいから。

となっている。この回答……………、私が採点者だったら、かなり点は低い。というか不合格。

元のブラフを見ると、確かに、29.4℃以上では雌比率は1に近いけれども、29.8℃は0.84程度。一方、割合が0で無くなるのは28.1℃の0.1、28.3℃の0.35。その後、28.9℃が0.1で29.0℃で一旦0になるのだけれど、境界が29.3℃というと、28.3℃の0.35は説明つかなくなる。そうなると、29℃付近で一旦低下するのが、測定ミスなのか、意味があるのかも分らないし、28℃後半と29℃前半のデータの欠落も気になる。というわけで、1の回答は、データ欠落があり、不確定要素もあるが、29℃付近で雌雄の決定確率が半々程度になると予想される。というのが、とりあえずの回答になる。でも、さらに考え出すと、砂の温度は日中と夜間で異なるはず。沖縄の方が平均気温が高いであろうことを考えると、夜間(少なくとも明け方)の砂の温度は、沖縄の方が高いと期待できるだろうと思う。こうなると、砂の温度は、平均温度なのが、それとも最高温度なのかが気になってくる。さらに言えば、孵化寸前では、雌雄は決定しているだろうから、卵の成長のある時点での話になるのだけれど、そのタイミングが昼か夜でも変るんじゃないかという気分になってくる。

こうなると、設問の設定が不充分だねというのが結論だ。悪くない問題なんだけれど、詰めがあまい。

問2に関しては、白いので反射しやすくというより、透明なので光吸収が少なくというべきだけれども、それでも上に上げたように夜間温度の問題もあるし、前段として沖縄の方が本州より平均気温が高いと思いたいので、

「本州より緯度が低いため、平均気温は高いと考えられるが、炭酸カルシウムの太陽光吸収量が本州の平均的な砂より小さいために、日中の温度上昇が低いことが寄与していると予想される」というぐらいになりそうな気がする。

ところで、実際に海亀の雌雄が何度で決るのかをWebで調べていたら、温暖化の影響で雌比率が上昇すると、絶滅するのではないかと危惧する人々のWebにも行きあった。

いや、でも、少なくとも海亀の人たちは、ほんの7000年前の縄文海進も経験して、まだ、この島国のあたりにいてくれるわけで、温度が上がったら、その分、産卵域を北方にのばすのではないかという気がするんだけれど。絶滅を気にするのは、亀の能力を低く見た人類のおごりのような気もする……


などと書いていて思い出したのは、中学生の頃に、「今度氷河期が来たら、生残る生物はどのようなものか」という問題に対して、授業中には、ほ乳類は鳥類のような恒温動物で、は虫類は両生類は生残れないだろうと教わっていたにもかかわらず、発作的にひらめいて「これまで何度も氷河期を乗越えて現在の生物がいるので、次回も、大体全部生残る」と書いて×をつけられたこと。未だに腑に落ちていない。



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# by ZAM20F2 | 2017-08-12 07:50 | 文系 | Comments(0)

挙動不審……

電車の液晶ディスプレイの様子がおかしい。
白表示だと、余り目立たないし
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黒表示でもあまり目立たないのだけれど
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中間調だと、文様が出現してしまう。
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これは……、どう見てもパネルの劣化。思わず、劣化見本の写真を得るべく、一心に画面を撮影した訳だけれども、端から見ると、かなり挙動不審のやつだっただろうと思う。



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# by ZAM20F2 | 2017-08-08 21:28 | 液晶系 | Comments(0)

そんなに簡単ではない

ミクロワールドサービスさんの、本日の画像で、レイメイ藤井のRXT203を使った顕微鏡写真が掲載されている。まねをしたくなったのだけれど、同じようなものを撮影したのでは、腕の鎖が歴然としてしまうので、掲載されていないようなもの…と考えて、液晶ディスプレイを拡大することにした。

ミクロワールドさんのサイトには、簡単にできそうに書いてあるのだけれど……やってみると、とにかく、ぶれてしまってまともな画像が得られない。RXT203の上にカメラを安定しておくのも結構大変でピント合わせがしにくいし、それ以上にシャッターを押す動作によりぶれまくる。ずいぶんとなれてきたはずの1枚でも使いものにならないような画像だ。
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シャッターを押すブレは、セルフタイマーにすれば防げる。カメラを手で固定していると安定しないので、mtテープでレンズをくくりつけることにした。この方法、悪くはないのだけれど、手間取っているとオートオフでレンズが引っ込んで面妖なことになる。
貼り付けて撮影したのが下の2枚。一方は、緑、もう一方は赤の方が鮮明で他の色はぼけている。これは……見事な色収差の実例だ。
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# by ZAM20F2 | 2017-08-06 08:58 | 顕微系 | Comments(0)

上方注意

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落ちてはこないとは思うのだけれど、気になってしまう……
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# by ZAM20F2 | 2017-08-04 08:07 | Comments(0)

輸送中

ピカピカのタンクローリーは液糖を運んでいることがおおいのだけれど、これは何か様子が違う。
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よっていくと、見えるのは
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おなじみの銘柄。中身はと見てみると
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とのこと。これ、何本分になるんだろう。

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# by ZAM20F2 | 2017-08-02 08:10 | 街角系 | Comments(0)

シャボン膜 二光束干渉レンズ

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シャボン膜を見ていたレボルバーにたまたま2光束干渉対物がついていた。ついているからには、試してみるしかない。
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ピントを少し変えてみる
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派手な段差は分かるけれども、色が変わっているあたりは、ほとんど段差が見えていない。感度が足りていないのか、それとも、段差があるのが裏面になっているのか、どちらだろうか。

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# by ZAM20F2 | 2017-07-31 07:17 | 液晶系 | Comments(0)