レーザーが描くふしぎな図形


−自作レーザーディスプレイによるリサージュ図形−


北海道小樽潮陵高等学校  中 嶋 紀 男




写真をclickすると大きくなります 《はじめに》
 レーザー光は強力な光束(ビーム)として送り出すことができるので、ビームの方向を適当にコントロールすると、図形や文字を描くことが可能です。映像はスクリーンや霧などに映すことができます。今回は互いに直角な2つの振動を重ね合わせてリサージュの図形を描きます。




《よういするもの》
 レーザー光源:1台
 レーザー光偏向装置:2台
 正弦波発振器:2台
 オーディオアンプ:1台
 鉄製スタンド :2台
《つくりかた》

・偏向装置

スピーカーのコーン部分を取り除き、コイル
部分に小さな鏡を取り付けます。



・装置の組み立て方

 スピーカーに鏡を取り付けたレーザー偏向装
置を2台用意し、発振器からの正弦波信号をア
ンプで増幅しスピーカーを振動させます。スピ
ーカーの一方は水平方向に、他方は鉛直(垂直)
方向に振動するように配置します。
 2つの偏向装置の鏡部分にレーザー光が順次当
たるようにします。





《やりかた》
 水平および鉛直(垂直)方向それぞれの振動数
を適当に変化させます。
 2つの振動数の比(位相差も関係する)によっ
て様々な図形が描かれます。
 この図形をリサージュ図形といいます。




《リサージュ図形を描くほかの方法》
 1 ブラックバーン振り子(2重振り子)
 2 オッシロスコープ
 下の文献を調べてチャレンジしてみよう。


《もっと知りたい人へ》
I/O別冊
パソコン計測・制御の実験と制作(竹田 仰 編)
          1983年 工学社
「物理実験辞典」 (池本義夫 編)
          1968年 講談社