カテゴリー「趣味の実験」の303件の記事

2017年3月14日 (火)

十円玉をピカピカに磨く - サンポールの作用

10円玉をピカピカにしようと思ったら白くなってしまった話にある十円玉(サンポール(塩酸 9.5%)に6時間つけておいたら白っぽくなってしまった十円玉の右半分だけをプラスチック用コンパウンドで磨いたもの)をもう一度サンポールにつけ置きしてみました。

Imgp5013trm1600

今回は7時間経過したあとの写真です。もし白っぽくなるのが十円玉がサンポールによって腐食した(銅、亜鉛、錫のいずれかが溶出した)せいだとすればまた全体的に白っぽくなりそうなものですが、そうはなっていません。

長時間サンポールの中に置いていたのにもかかわらず右側はちゃんと光沢が残っています。ただ若干輝きが失われているようには見えます。また、サンポールの中に緑色の沈殿は見られませんでした。

(追記)全体的に少し赤みがましたように見えます。また右側の方ですが、(コンパウンドなどは使わず)脱脂綿(綿棒)で磨いただけでもとの光沢を取り戻しました。また(写真がありませんが)上の画像の裏側の面に何かが付着したように見える黒ずみが見られました。

まだまだ材料不足ですが、前回・今回の結果をもとに何が起きているか考えて(想像して)みました。

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2017年3月11日 (土)

10円玉をピカピカにしようと思ったら白くなってしまった話

10円玉のサビを希塩酸(サンポール)で落とそうとしたら白くなってしまった、どうしてだろう?、という記事です。

ところでこの手の記事には“貨幣損傷等取締法”について触れたものが多いです。これは

  電子政府の総合窓口 - 法令検索 - 貨幣損傷等取締法

にあるのですが、条文は三つしかないので引用しておきます。

   貨幣は、これを損傷し又は鋳つぶしてはならない。
   貨幣は、これを損傷し又は鋳つぶす目的で集めてはならない。
   第一項又は前項の規定に違反した者は、これを一年以下の懲役又は二十万円以下の罰金に処する。

なお貨幣というのは法律用語では“硬貨”のことだそうです(Wikipedia等による)

これでいちばん最初に思いつくのはアルミニウムの“利用”です。以前電気分解や電池の実験をいろいろやっていたとき電極として一円玉を使う誘惑にかられました (^^;;
(一円玉は手近にあるアルミニウム製品としては最高に純度が高いようです)

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今回の実験対象は昭和50年の年銘があるこの十円硬貨です。

Imgp4900trm800


一度磨いたので比較的きれい(ピカピカ)なのですが、図の黄色い矢印で示したところを見るとわかるようにまだ汚れが残っています。

この汚れは超音波洗浄機で洗ってもエチルアルコールに浸しても取れないのでおそらく錆なのでしょう。

先の細いもので磨いていってもいいのですが、面倒なのでサンポール(塩酸9.5%、他に界面活性剤等)につけ置きします。

Imgp4951enl800

サンポールだと希塩酸で十円玉が溶けてしまうのではないかと心配されている方もいらっしゃるようですが、少なくとも銅は希塩酸には溶けないはずです。錫と亜鉛は溶けてしまいそうな気もしますが。

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2016年8月 4日 (木)

シュレッダー過熱対策用ファンの効果 - 温度変化の違い

シュレッダーの過熱対策に冷却用ファンをつけてみたで冷却用ファンは効果があるということは書いたのですがあんまり具体的でなかったのでファンがあるときとないときの温度変化の違いを調べてみました。

どこの温度を測るかが問題ですが、比較的簡単に取り付けられるところということで内部は積層構造になっておりモーターのステータと思われるところにしました。
Imgp9487

Pt100(0℃での抵抗値が100Ωの白金薄膜抵抗、測温抵抗体)をプラ板の弾力でステータに押し付けています。

もう一箇所ケースの温度も測ります。
Imgp9486

こちらは測温抵抗体とサーミスタをパーマセルテープで貼り付けています(サーミスタの校正を兼ねてということでこの記事で温度というのは測温抵抗体で測ったものです。サーミスタで作った温度計を校正するのはけっこう面倒です)

  測温抵抗体については次の記事とそこからリンクされている記事をご参照ください。
  「
(白金)測温抵抗体(Pt100、白金薄膜抵抗)の使い方 - 基礎編というか入門編というか....
  

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2016年8月 3日 (水)

シュレッダーの過熱対策に冷却用ファンをつけてみた

家庭用のシュレッダーを使っているのですが、しばらく使っているとオーバーヒートで止まってしまいます。連続使用時間10分と書いたあるのですが、10分経つ前に止まってしまうような...

Imgp9483

これは“仕様”なのでまあしようがないのですが、そのまま放置しているとふたたび使えるようになるまで20分かかったりします。処分しなきゃならない書類がたくさんあるとやってられなくなります。

使っているのはFellowes - PS-62Cという“ライト&ホームユース”のシュレッダーなのですが、こんな構造になっているようです。
Photo
上部にモーターがあって下側にダストボックスがありその間に仕切り板があります。モーターのあるあたりの仕切り板には通気孔があけてあります。
もっとも通気孔からモーターの方に空気が流れて行くにしても出て行くところはないようで熱気は上部にたまってしまっているようです。天板の一部は異常に熱くなっています。

そこで対策をしてみることにしました。

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2016年6月 7日 (火)

DVD簡易分光器の波長と画像位置の関係

スペクトル画像を撮っていると波長と画像位置の関係(どの波長の光がカメラの画像のどこに写るか)がわかっていないと画像の分析がうまくいきません。

最初の頃は色解像度も悪くて

  波長と画像位置は直線関係(線形)

と考えておけば大きな問題はありませんでした。最近は色解像度が格段に上がってきたのでそろそろまじめに考えておこうと思います。

題材としては前回スリット幅と色解像度の関係を調べたときのものを使います。
Photo_3

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2016年6月 2日 (木)

DVD簡易分光器のスリット幅と色分解能の関係

ナトリウム炎色反応のスペクトル(二つのD線)で現在のDVD-R簡易分光器で0.6nmしか離れていないナトリウムのD線(D2、D1)を分離してみることができるということを書きました。
そこで簡易分光器でどれほどの色解像度が実現できるのかを理屈で考えてみました。

スリット、回折格子(DVD-R)、カメラの位置関係を次の図のように考えます。
Photo

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2016年6月 1日 (水)

DVD簡易分光器の色分解能を岡山天体物理観測所と比較する

またまた太陽光のスペクトル画像ですが、これはこれまでと違ってちょっと気合が入っています。
Imgp3175_82


8枚の画像をスタックしてあります。もっとも天体の写真と違ってスペクトル画像のスタックは何も考えることがないので簡単なものなんですが...

なおこの画像は“改良版DVD簡易分光器”によるものですがレンズは使っていません。スリットだけを使って撮ったものです

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2016年5月28日 (土)

ナトリウム炎色反応のスペクトル(二つのD線)

高圧ナトリウムランプやメタルハライドランプのスペクトルを観察するとD線(吸収線)がなんとなく二つに分かれているようにも見えます。この二つのD線D2、D1は589.0nm、589.6nmと0.6nmしか離れておらず簡易分光器の観察対象としては相当に難しい部類になります。

吸収線が二つに分かれて見えるのなら輝線だって二つに分かれて見えるように思えます。
低圧ナトリウムランプの光を見てみればすぐにわかるのですが、その低圧ナトリウムランプが近所に見当たりません。高圧ナトリウムランプだったらいくらでもあるのですが。

そこで炎色反応を利用してナトリウムD線を見てみることにしました。

まず次のような配置でネオン管のスペクトルを調べます。
Photo

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2016年5月27日 (金)

簡易分光器にDVD-ROMを使うとゴーストが出る理由

簡易分光器を作り色分解能を追い求めているうちにヘンな現象に遭遇したという話をDVD簡易分光器の改良 (3) - 仮組立 に書きました。要するにスペクトルのゴーストみたいなのが現れるのです。
Imgp2872e600

a、bが水銀の輝線577nmと579.1nmで、c、d.がそのゴーストらしきものです。

aとbは2.1nmの差があるのですが、画像上は13~14ピクセルの差になっています。またa、bとそれらのゴースト(?)は4~5ピクセルの差があります。

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これは回折格子に使っていたDVD-ROMをDVD-Rに取り替えたらあっさり解消しました。

解決したからいいのですが、なぜDVD-ROMだったらそうなるかというのが気になります。

このことについてラジオペンチさんから次のようなコメントをいただきました。

すばらしい分解能になってきましたね。

ところで、ゴーストが出ていた件、私もTT@北海道さんがコメントされたように、媒体円盤の反射が原因かと思っていました。

ところが、DVD-Rでゴーストが出なくなったということから考えると、DVD-ROMの二層の記録層の影響でゴーストが出ていた、いう気がします。2層のDVD-ROMの層間隔は55±15μm(DVD-R DLだと25±5μm)らしいので、もし可能なら、ゴーストの位置が層間寸法から予想される値と矛盾しないか計算で確認してはいかがでしょう。とは言っても層間の物質の屈折率が判らないのですが、おおざっぱに値が一致すれば、少し安心できると思います。

確かにそれだったらあり得るかもしれません。仮にそうだとしたらどんな結果になるのか、またそれは実際の結果と合っているのかというのを考えてみました。

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2016年5月25日 (水)

ナトリウムランプのスペクトルの詳細 - 改良版DVD簡易分光器

ナトリウムの輝線は二つセットになったものが多いです。なぜかというのは例えば

  放送大学:濱田研究室 - 物質の科学・量子化学(98)
    - 第2章--ミクロの世界の記述-量子力学の基本的な考え方 3.電子のスピンとパウリの原理

にあります。D線場合電子が3pの励起状態から3sの基底状態に遷移するときスピンの向きによって発生する光の波長に僅かに差異が生じるということみたいです。とするときっと隣接した二つの波長の光の強さは同じなんでしょう。

自作DVD分光器で調べる低圧ナトリウムランプのスペクトルに書いたナトリウムランプのところに行ってもう一度スペクトルを調べてきました。今回使うのはDVD簡易分光器の改良 (1)から始まる記事で書いている改良版の方です。レンズを使っているという時点で簡易分光器とはいえないような気もするのですが、作りはとても簡単なものなので簡易分光器ということにします。回折格子はフラウンホーファー線の画像が画期的に改善! - 太陽光のスペクトルに書いたようにDVD-Rに取り替えてあります。

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結果だけ示します。
Imgp3094s

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