自由研究の理科実験！紫外線の強さを調べる｜結果・考察など

夏休みの自由研究として、暑い季節に悩まされる人が多い紫外線についての理科実験をしたいと思います。紫外線の強さを調べるだけではなく、紫外線を通すものと通さないものを探したり、日焼け止めを使って実際に効果を確かめたり、身近なところでも使われている紫外線を見つけたりするなどの実験が行なえますが、今回は、屋外と室内での時間帯別の紫外線の強さについて調べることにしました。

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紫外線の強さを調べるための基礎データ

難易度	簡単
対象	小学生3年生以上
実験期間	1日
テーマ	実験
費用	1200円

目に見えない紫外線を見るための道具をどうやって準備するかというのが問題になりますが、今回は学研の自由研究おたすけキットシリーズの「紫外線を調べよう」を購入して、紫外線の強さが分かる「紫外線チェッカー」を使って実験をしたいと思います。紫外線を測定する機械もありますが、小学生や中学生の自由研究で購入するにはあまりにも高価なものなので、市販のキットを使って調べていきます。

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用意するもの

材料	個数
紫外線チェッカー	1個
時計	1個
デジカメ	1個

自由研究の本を見るとバナナを使った紫外線を調べる方法が紹介されていますが、今回は外と部屋の中での紫外線の強さを調べるため、紫外線チェッカーを準備しました。

紫外線の強さをチェッカーを使って屋内外で調べる

目的・きっかけ

夏になると日射しが強くなり、少しでも外を歩くと日に焼けてしまいます。そのため、暑い日中は外に出ないことが多いですが部屋の中にいても暑い場所と涼しい場所があります。そこで、紫外線について調べようと思いました。紫外線を調べるのに色々な方法がありましたが、家の中と外での紫外線の強さの違いを調べました。

実験・・・室内と屋外での紫外線の強さと1日の変化

実験で使ったもの

紫外線を調べるのに「紫外線チェッカー」を使用しました。この紫外線チェッカーは紫外線を当てると白から紫に変わることで、紫外線の強さを確認することができます。

１．極小
２．微
３．弱
４．中
５．強
６．極強

ということが色の変化で分かります。

実験室内と屋外での紫外線の強さと1日の変化

実験方法

朝7時から夜7時までの12時間を1時間おきに紫外線の強さを確認する。確認する場所は、家の東西南北で紫外線の強さを確認しますが、南側にあたる場所は外のベランダで紫外線の強さを確認します。紫外線を確認する場所は次の4つです。

・南側のベランダ（屋外）
・東側の窓（室内）
・北側の窓（屋内）
・西側の窓（室内）

予想

紫外線は、太陽が高くなる12時前後の11時頃から3時頃までが一番強いと思う。外にいると肌がジリジリと焼けるように暑いので、その時間帯が一番紫外線が強いと考えました。

結果

時間	天気	南側（屋外）	東側窓（屋内）	北側窓（屋内）	西側窓（屋内）
7時	晴れ	弱	微	極小	極小
8時	晴れ	極強	微	極小	極小
9時	晴天	極強	弱	極小	極小
10時	晴れ	極強	弱	極小	極小
11時	晴れ	極強	弱	極小	微
12時	晴天	極強	微	極小	微
13時	晴れ	強	微	極小	微
14時	晴れ	強	微	極小	弱
15時	曇り	中	微	極小	微
16時	曇り	中	微	極小	微
17時	曇り	弱	微	極小	微
18時	晴れ	弱	微	極小	微
19時	晴れ	微	微	極小	微

1時間おきに紫外線チェッカーを使って、紫外線の強さを確認しました。それと一緒にその時間の天気・空模様もデジカメで撮影し、日差しの強さが分かるようにしました。朝・昼・夕方・夜の紫外線量を知るために7時～19時まで1時間おきに撮影しました。

外の紫外線量は朝の8時には、とても強い紫外線量となっていて、ジリジリと肌が焼ける感じをすでに受けました。昼過ぎの14時までは、とても強い紫外線が降り注いでいることが分かります。夕方～夜に掛けては、紫外線量が少なくなってきます。外に出るのは、夕方から夜に出掛けると紫外線の影響を受けなくて済みます。

では、部屋の中での紫外線量はどうなのかというと、外に比べたら紫外線量は少ないですが、日が昇る時間帯の東側の窓は9時～11時までは紫外線量が「弱」、その他の時間帯は「微」となっています。北側と東側は紫外線量が「微」となっていて、少ないことが分かります。

紫外線の強さを調べた日の気温

私の住んでいる地域の「紫外線の強さを調べた日の気温」です。気温が高いから紫外線が強くなるということではなく、晴天で空から降り注ぐ紫外線をさえぎるものが無いときに、強くなるようです。1日の天候の移り変わりの中でも晴天のときは、とても紫外線が強く、曇ってくると紫外線が弱くなることが分かりました。

実際の紫外線量はどうだったのか？

自分で紫外線量を調べた日の「紫外線指数（UVインデックス）」を確認してみました。正午に掛けて紫外線が強くなり、昼過ぎから夕方・夜に掛けて紫外線量が弱く・減っていくことが分かります。

反省点

紫外線チェッカーはすぐに色が変わるため、紫外線を当てる時間を全く気にしていませんでした。ただ、紫外線チェッカーはすぐに反応するので、色が変化したときに写真を撮影しましたが、少し時間をおいてから撮るようにしても良かったと思います。

例えば、東西南北の4箇所で紫外線の強さを測るときに紫外線チェッカーを1分間おいた状態で判断するなど、一定の条件の元で計測するほうがより良かったのでは無いかと思いました。

考察や感想

紫外線の強さを調べて分かったことは、

・朝の8時頃から14時頃までが一番強い時間帯だと分かりました。

・1日の中でも晴れているときと曇りのときでは紫外線の強さが違いました。

・部屋の中でも日が昇る東側の部屋、太陽が真上にあるときは南側の部屋、日が沈むときの西側の部屋では紫外線が入り込んでいることが分かりました。

・北側の部屋はほとんど紫外線が無かった。

外に出るときは紫外線を気にするママですが、部屋にいるときは日射しがあたる窓際のソファーに横になりながらテレビを見て昼寝をしていますが、外に出るときはアームカバー、日傘、日焼け止めクリームをして出掛けるのに、部屋の中では無防備な状態です。日焼けしているとも知らずに、気持よく寝ているママに、この自由研究の結果を教えてあげました。

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