科学技術

【簡単解説】風呂場で鏡が曇りやすい理由と曇りどめの原理【科学雑学】

ヤゴコロ研究所に訪問いただきありがとうございます。

東大生ブロガーの西片(@nskt_yagokoro)です

今回は『簡単解説!科学雑学』第2弾として「くもり」について説明していきます

※理系向け記事はこちら→『西片と学ぶ身近な科学』

【最終更新:2021年3月4日 公開:2021年1月16日】

なぜ曇る?

そもそも鏡はなぜくもるのでしょうか。お風呂場で鏡が曇る過程を考えてみます

まずお湯の表面から蒸発した水分によりお風呂場の湿度が高くなります

こうして出来た水分たっぷりの空気が鏡に触れます

すると空気中の水蒸気が鏡表面で冷やされて水滴として付着します

この付着した水滴の凸凹のせいで、光が色んな方向に反射されます(これを乱反射らんはんしゃといいます)

その結果、光がうまく目に届かなくなり、鏡が曇って見えるのです

お風呂場の鏡が曇りやすいのは「湿度が高く水滴が付きやすいため」といえます

どうすれば曇りにくくなる?

水滴の凹凸のせいで光が乱反射すること。それが曇りの原因だと説明しました

では、鏡を曇りにくくするには、どうすればいいでしょうか

曇りを防ぐ方法はいくつかあります。まずはご自分で考えてみてください

分からないという方向けにヒントも用意しておきました

水滴が原因になっているということは、水滴を無くしちゃえばいいわけです。鏡表面の水分を除去する(または水滴が付かなくする)にはどうすればいいでしょうか

実は水分を除去することなく曇りを防ぐことも可能です。乱反射の原因である凸凹をなくすには、、、

答えが分かったorもうお手上げという方は下へお進みください

↓↓↓↓↓↓答え↓↓↓↓↓↓

曇りにくくする方法

鏡の曇りを防ぐ方法は大きく分けて2つあります

  1. 鏡全体を温める
  2. 親水性にする

まず1つ目の『鏡を温める』という方法。

これは「鏡表面の水分を蒸発させて除去する」というものです

つまり温めることで鏡表面を乾きやすくするわけです。また、水蒸気が冷やされづらくなるので、そもそも水滴がつきにくいというメリットもあります

もう1つの曇りにくくする方法は『鏡を親水性にする』というもの

「親水性」とは「水になじみやすい性質」のことです。

鏡を水になじみやすくすることで、鏡の表面に薄い水の層ができるようになり、凸凹がなくなります

その結果、乱反射が起こらなくなってハッキリ見えるようになるのです

曇った鏡を水に沈めて見るとクリアに見えますよね。同じことを鏡の表面で再現しているのです

どうやって鏡を親水性にする?

鏡を親水性にして水となじみやすくすることで曇りにくくなると説明しました

では、どうすれば鏡を親水性に変えることができるのか

1つ目の方法は『親水性の素材で鏡を作る』という方法。例えば光触媒のような超親水性の材料で鏡を作っちゃえば水になじみやすくなります

ただこの方法だと鏡ごと取り替える必要があります。曇りやすい鏡を曇らないようにするにはどうすれば良いか

ここで登場するのが『親水性の液体を鏡に噴射する』という方法。

水になじみやすい物質を鏡の表面に吹き付けることで、曇りにくい鏡が出来上がるのです。現に市販の曇りどめには親水性の物質が含まれています

曇りどめ用の薬品がない場合はせっけんを塗ることをオススメします。せっけんに含まれる界面活性剤が鏡の曇りを防いでくれるはずです(効果は一時的ですが)

※「親水性」について詳しく知りたい方は以下の記事をご覧ください(理系学生向け)

まとめ

今回は鏡が曇る理由と曇りどめの原理を紹介しました

  • 鏡表面に付着した水滴の凸凹により乱反射が起こって鏡が曇って見える
  • 鏡を温めて水分を蒸発させると曇りが消える。また、温めることで水滴が付きにくくなる
  • 鏡を水になじみやすくすると水の層ができて凹凸が消える→乱反射しなくなる

今後もちょっとした科学雑学を紹介していこうと思うのでよろしくお願いします

以上、東大生ブロガーの西片でした!

『簡単解説!科学雑学』の他の記事はこちら

『西片と学ぶ身近な科学』シリーズの記事はこちら(理系学生向け)

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【略歴】田舎の公立中高→塾に行かずに東大理系に現役合格→2020年11月から本ブログの運営開始
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