水の凸レンズ、泡の凹レンズ

透明な筒に水をいっぱいいっぱい入れて、小さな気泡を一つだけその筒の中央に配置して、筒の下に置いた文字を見てみると、、、

筒にいっぱい入った水を通して下の文字を見てみると、大きく見えていることがわかります。

一方、少しわかりにくいかもしれませんが、筒の中の中央より少し右寄りのところに気泡があり、よーく見てみると、その気泡の中は、文字が小さく見えています。

水は筒の形によって真ん中が厚く両端が薄い形状になるので、水に満たされた部分は凸レンズと同じはたらきをします。そのため、筒の向こう側が拡大されて見えます。一方、空気の泡がある部分では、水がまるい泡に押されてへこみ、凹レンズのような形状になります。そのため、泡の部分では縮小されて見えるのです。 ところで、空気の泡はなぜまるくなるのでしょう? 水は分子どうしが引っ張り合う力が強い物質です。水分子が互いに引っ張り合う結果、空気との境界面をできるだけ小さくしようとして、まるくなります。これを表面張力といい、コップのふちで水が盛り上がるのも同じ理由です。（ 説明文：実験監修 教育学博士 滝川洋二 ※監修者の役職は掲載当時のものです。 企画制作 日本ガイシ株式会社 より引用）