こんにちは、みんなの科学研究所の蛯原ようすけと申します。

おとなとこどものやさしい理科と科学のブログです。

 

 両手に荷物を持っているとき、ドアの下にいくだけで、

勝手にドアが空いてくれる自動ドア、便利ですね。

 

重たいドアなんかだと、腰痛もちだとドアを開けるのは一苦労になります。

最近は、手を差し出すだけで水がでる蛇口などもあったりしますね。

 

便利な自動ドア、どんなしくみになっているんでしょうか。

まさか小人が入っているなんてことはないでしょう、きっと。

ちょっと考えてみます。

 

 

そのまえに、あたたかいモノが出す光について考えてみます。

あたたかいモノは、すべて、赤外線（せきがいせん）という目に見えない光をだしています。

 

私たちの体からも赤外線（せきがいせん）が出ています。

 

もう少し詳しくみてみますと、私たちの体も、その他のモノもぜんぶ、分解していくと

小さい小さいミクロの原子（げんし）になります。

 

原子(げんし)をもうすこし詳しくみてみると、

真ん中に原子核(げんしかく)がいて、

その回りを電子(でんし)がもうスピードでぐるぐると飛び回っています。

 

原子(げんし)が熱のエネルギーをたべて、あたたかくなると、

電子(でんし)がもっと元気にぐるぐると飛び回るようになります。

 

電子(でんし)は、地球(ちきゅう)が太陽(たいよう)のまわりをまわるように、

決まった道を通って、ぐるぐると飛び回っていますが、

ときどき、ちょっと道を外れて、戻ってきたりします。

 

これをちょっと離れたところからみると、

電子(でんし)がちょっと飛び出たり戻ってきたりするので、

原子核(げんしかく)と電子(でんし)からできている、原子(げんし)全体が

ブルブル振動しているように見えます。

 

原子(げんし)が熱のエネルギーをたべると、ブルブル振動する

というのはこういうことだったんですね。

 

ところで、

宇宙を作った神様は、電子(でんし)が動くと光がでるというように作ってしまいました。

 

光は目にみえる光もあれば、目に見えない光もあって、

全部いっしょにして、電磁波(でんじは)と呼ばれています。

 

光は、電磁波(でんじは)なんですね。

 

電子(でんし)が動くと、電気と磁石ができて、

電気と磁石が絡み合って電磁波(でんじは)の光がでるんです。

 

むむむ、これはちょっとややこしい。

別のブログで説明します。

 

 

熱のエネルギーを食べた電子(でんし)は、元気に動くようになります。

電子(でんし)が動くと電磁波(でんじは)の光がでます。

 

このときに出てくる光が赤外線(せきがいせん)とよばれる目に見えない光なのです。

 

電子(でんし)が熱のエネルギーをたくさんたべて、温度が高くなると、

電子(でんし)はもっともっと激しく動き回るので、

赤外線(せきがいせん)がたくさんでてくるようになります。

 

私たちの体も、分解していくと、原子(げんし)になります。

私たちの体も原子(げんし)でできているので、

私たちのからだのなかにも電子(でんし)はたくさんいます。

 

私たちの体から熱のエネルギーを受け取って、

電子(でんし)は元気に動き回るようになります。

 

元気に動き回る電子(でんし)から、

赤外線(せきがいせん)の光がでてくるようになります。

 

自動ドアは、私たちの体から出てくる

赤外線(せきがいせん)の光を検出(けんしゅつ)しています。

 

赤外線(せきがいせん)を検出するセンサーにはいろんな種類があります。

 

たとえば、

センサーに赤外線(せきがいせん)が当たると、

センサーの電気抵抗(でんきていこう)が大きく変化するモノもあります。

 

電気抵抗(でんきていこう)は、

電流(でんりゅう)がセンサーの中を流れていこうするのをじゃまする性質のことです。

 

電流(でんりゅう)は、電子(でんし)の粒の流れなので、

電気抵抗(でんきていこう)が大きい時は、

センサーの中を動いて流れていこうとする電子(でんし)の粒を

じゃまするモノがセンサーの中でおおいばりしている感じなのですね。

 

このセンサを電池につないで、電池のプラス極とセンサをつないで、

センサと電池のマイナス極をつないで、電流(でんりゅう)がながれる道をつくって、

電気回路(でんきかいろ)を作ります。

 

赤外線(せきがいせん)がセンサに当たらないと、

センサが電流(でんりゅう)を流すじゃまをしているので、

電気回路(でんきかいろ)にはあんまり電流(でんりゅう)が流れません。

 

赤外線(せきがいせん)がセンサにあたると、

センサが電流(でんりゅう)を流すじゃまが急に小さくなって、

電気回路(でんきかいろ)に流れる電流(でんりゅう)が急に増えます。

 

自動ドアのなかのそうちは、この電流(でんりゅう)の変化を検出していて、

電流(でんりゅう)が急に増えたときは、人がが近づいてきたと判断して、

ドアをあけるモータースイッチをオンにします。

 

こうやって人が近づくと、自動でドアが開くそうちができているんですね。

 

からだが冷えていて、あんまり赤外線(せきがいせん)をだしていないと、

センサが反応しないでの、ドアが開かないこともあるんですね。

【みんなの科学研究所】　理念：好奇心から生まれるしあわせ

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