自由研究385｜シャボン玉の形と色を観察する「シャボン玉の科学！形と色の不思議を調べる」

INDEX

シャボン玉の形と色を観察してみよう！

シャボン玉は、薄い水の膜が球状に広がった美しい現象です。この自由研究では、シャボン玉の「形」と「色」が生まれる仕組みを観察し、どうして丸くなり、虹色に輝くのかを探ります。

どうしてシャボン玉の形と色を観察してみるの？

身近なシャボン玉を通して「表面張力」や「光の干渉」という物理の基本原理を体感できます。実験しながら楽しく学ぶことで、理科への興味を深め、自分で仮説を立てて検証する姿勢が身につきます。

自由研究のゴール

この研究を通じて、以下のような力を身につけることが目標です

レベル1　シャボン玉をつくって形を観察する
レベル2　シャボン玉の大きさと時間の関係を記録する
レベル3　シャボン液の配合を変えて、色の出方や耐久性を比較する
レベル4　スマートフォン顕微鏡で膜の厚さを測り、虹色の原理を探る

シャボン玉の形と色を観察した例

大きさの違い　水：洗剤：砂糖＝10：2：1でつくったシャボン液と、水：洗剤：グリセリン＝10：2：1でつくった液で、大きさが10秒後にどれくらい変化するか比較した例。
虹色の観察　薄い膜ほど色が細かく、多層になると色層が重なってパステル調になる現象を、厚さの違うフィルムで実験した例。

研究を進めるうえで、以下のポイントに注目しよう！

材料の配合比を揃えて記録する
計測方法（定規、スマホ顕微鏡）を工夫する
時間経過の記録を写真や動画で残す
仮説と結果を対比し、色や形の変化理由をまとめる
気温・湿度の影響にも注目してみよう

自由研究の進め方

準備　洗剤、水、砂糖やグリセリン、ストロー、定規、スマホ顕微鏡を用意
配合を決める　複数のレシピを作成し、ラベルを貼る
実験　一定時間ごとにシャボン玉の直径を測り、データを記録
観察　光を当てて膜の色の変化を観察し、写真を撮影
分析　得られたデータをグラフや写真とともにまとめる
考察　仮説と実験結果を比較し、なぜそうなったのかを説明

自由研究から発見したアイデア

エコシャボン液　家庭で余った果物の皮から抽出したペクチンを洗剤代わりに使い、洗剤量を減らしてもシャボン膜をつくれるか実験してみよう。
DIY虹ライト　LEDライトの色を変えながらシャボン玉に当て、どの色が最も鮮やかに映るか比べて、新しい光の演出方法を考えてみよう。

この自由研究に関連する仕事

物理学者　光の干渉や表面現象を研究し、新素材や薄膜技術の開発に携わります。
化学エンジニア　界面活性剤や高分子の配合を設計し、洗剤や塗料、化粧品などの製品化を行います。
科学教育者　サイエンスショーや教材開発を通じて、子どもたちに楽しい実験を届ける仕事です。

自由研究のまとめ

シャボン玉は、ただ飛ばして遊ぶだけでなく、物理と化学の両面から多くの学びを与えてくれます。膜の丸い形は「最小表面積」を叶えるための自然の法則であり、虹色は「薄膜干渉」の美しい結果です。観察・計測・仮説検証という自由研究の基本ステップを体験し、自分だけの発見やアイデアを広げてみましょう。未来の研究者は、もしかしたらあなたかもしれません！