偏光板で遊ぼう④

ミツバチの目は偏光フィルター?


「偏光板であそぼう」の本には興味深いことがたくさんのっている。

太陽光線はさまざまな方向や角度、直進だけではない光線であることはこの「偏光板であそぼう」で説明されている。

そうすれば、「水で反射した光はどんな光だろう?」。
偏光フィルターを通した光のように振動の向きがそろったもの(いいかえれば偏光しているのか)かそうでないのか。
また、ビルのガラスや屋根の瓦で反射した光は「偏光している」のだろうか。
そんな問がこの本にのっている。

答えは書かないでおこう。偏光フィルターはネットでも販売しているし、大阪市科学館のショップや東急ハンズでも売っているので、実際に自分の目で確かめるのが一番いいと思う。

偏光板の吸収方向を知る方法

池の水面を偏光フィルターを通してみてみよう。偏光フィルターの縦と横を動かしてみると、見え方が違うのがわかる。上のほうが明るく、下は少し暗く見える。

 

水面を反射するキラキラ感が違っているのがわかると思う。

こうすると偏光フィルターの効果がわかりやすいだろう。

偏光フィルターの向きが影響していることがわかる。写真の偏光フィルターにマジックで矢印を書き入れてあるが、これがフィルターの向きを表している。

「偏光板であそぼう」には次のような説明がある。

★水面やガラスなど、水平な面を偏光板を通して斜めから見てみます。次に偏光板を回転してみましょう。すると、表面の明るさが変化し、反射光が消える時があります。そのとき、水平方向に振動する光が偏光板で吸収されています。つまり、その時の偏光板の水平方向が吸収方向だとわかります。・・・(略)・・・・

こうして写真見ると、水面に平行な向きがわかる。写真で ←→ で表してある向きが偏光板の吸収方向になっていることになる。

ミツバチはどんな青空を見ているのだろう?

ミツバチの目についての研究が、この「偏光板であそぼう」に紹介されている。

「ミツバチの目は青空の偏光を感じることができる」ことを発見したのは、オーストリア生まれのカール・フォン・フリッシュ(1886〜1982)で、1949年のことだった。1978年にノーベル医学・生理学賞を受賞している人だ。
詳しい研究の様子はこの本に任せるとして、ミツバチの目を体験してみよう。

偏光板を図のように切って、セロテープを貼り付けるだけなので簡単にできる。 しかし、ここで大事なのが「吸収方向」。これを間違えて偏光板を切り抜き、貼り付けつると全く正反対の結果になる。

写真の上のほうが正しい向き。 青空の明るい方向が明るく見える。
ミツバチは、太陽がある明るい青空がわかるのだ。
青空さえあれば、太陽がある方向の明るさが区別できるので、「遠くはなれていても方向がわかる」と言われているのはこうした目だからだ。
絶えず太陽のある方向を感じながら、ミツバチは飛んでいるといえる。

解剖学的にもミツバチの目は偏光を感じるような構造になっているそうだ。
またミツバチだけではなく、大部分の昆虫や節足動物はこのような「偏光を感じる目」を持っているという。
そうしたら「人間の目よりミツバチの目のほうが進化しているのか?」という疑問がわいてくる。もし人間も偏光を感じる目を持っていたら、どんなふうに世界は見えるのだろう。
「偏光板であそぼう」の作者、板倉聖宣さんと田中良明さんはこう書いている。

★目が偏光を感じるということは、「目に入る光のうち半分しかとりいれていない」ということでもある。私たちの目は目に入る光全部を感じるので、ものの形や色をはっきりと見分けるには、この方が能率がいいのである。そのかわり私たちの目は偏光を区別できないというわけである。

春の青空をバックにした桜の花の美しさをミツバチは感じることはできない。

私のブログで紹介している風見鶏さんは、偏光フィルターを活用しているそうだ。それで風見鶏さんの写真の青空は映えているのかもしれない。
青空の美しさを感じる人間の目に感謝しよう。