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液晶の不思議
執筆者：北海道札幌啓成高等学校（ＢＵＴＵＲＩサークルほっかいどう所属）
石川昌司先生
え：いしかわようこ
先生からひとこと:
石川 昌司 札幌啓成高等学校，４２歳，魚座。日本物理教育学会会員，北理研研究部物理代表。
宇多田ヒカルを最初に聴いたとき，何でこんな歌を歌える高校生がいるんだ！ と内心アセッた。高校生もなかなかヤルな。自分も負けないようにガンバロウと思う。
なんの実験かな？
液晶は，デジタル表示の時計や電卓，ゲームボーイ，
ノート型パソコンの表示部などにつかわれています。
ただしくは液晶ディスプレイといいます。
薄くて，電力が小さく，目に悪い電磁波を出さない
ところが特徴です。カラー液晶と，白黒液晶があります。
液晶はなぜ文字や絵をうつすことができるのでしょうか。
用意するもの
液晶の表示部を持つもの
偏光板
やり方
液晶の前に偏光板をかざして，偏光板をゆ
っくり回転させてみてください。液晶にう
つった文字や絵はどのように変化しますか。
不思議はどこだ
科学の祭典では透明なガラス板のような
液晶がおいてあります。目を近づけてみ
ても，透明なだけでなにもうつっていま
せん。
次に，偏光板でつくったメガネをかけて
この液晶を見てください。今度はどうで
すか？
はっきり数字がうつっていますね。メガ
ネをはずすと液晶は透明にもどります。
メガネをかけると数字が見えて，メガネ
をはずすと数字がきえる。不思議ですね。
考え方
液晶にうつった文字や絵をみるためには，
液晶そのものだけではなく，偏光板が必要
です。じっさいの液晶では，表と裏にそれ
ぞれ１枚づつ，合計２枚の偏光板が使われ
ています。
実験のカンどころ
デジタル時計やゲームボーイに使われてい
る液晶は反射型の液晶です。液晶の裏面に
は反射板がはってあります。表からの光が，
反射板で反射されて，再び表側にもどって
くるところは灰色，そのとちゅうが液晶に
よってさえぎられるところは黒になります。
バックライトはありません。
一方，ノートパソコンや液晶テレビの液晶
は透過型です。バックライトがないと真っ
暗です。バックライトをつけると，光を通
すところだけが明るく，さえぎるところは
暗くなります。
反射型の液晶の裏面の反射板をカッターナ
イフではがすと透過型の液晶になります。
さらに，表側の偏光板だけをカッターナイ
フできれいにはがします。すると液晶は素
通しのガラス板のように見えます。うつっ
ているものはもう人間の目には見えません。
見るためには，偏光板を液晶の前にかざすか，
偏光板のメガネをかける必要があります。
もっと知りたい人へ
自然光にはもともと縦振動の光と横振動の
光がまじっています。偏光板は，このうち
の一方の振動方向の光をさえぎり，のこり
の振動方向の光だけを通す性質を持ってい
ます。ただし，この振動方向の違いは人間
の目には区別がつかないので，偏光板は，
ちょっとみるとただの透明の板にしか見え
ません。次に，別の偏光板をこの振動方向
の光をさえぎる向きにおきます。すると，
残りの光も通過できなくなり，真っ暗にな
ります。それぞれ１枚づつのときは透明に
見えるのに，２枚そろうと透明ではなくな
るという不思議な現象がおきます。２枚目
の偏光板をまわすと，光を通過させたりさ
えぎったりが自由にできます。
ところで，液晶には，電圧をくわえていな
いところを通る光については光の振動方向
を９０度ねじり，電圧を加えているところ
を通る光については光の振動方向をねじら
ないという性質せいしつがあります。この
液晶をさきほどの２枚の偏光板の間にはさ
むと，電圧をくわえたところと電圧をくわ
えていないところとでは，偏光板を光が通
る・通らないが逆になります。
文字や絵の形で液晶に電圧をくわえて，光
のかげ絵をみせる装置が液晶だというわけ
です
参考文献
http://www.sharp.co.jp/sc/library/lcd/index.htm