【中学1年生 理科】光の屈折 テストで出るポイントを理解しよう

身のまわりの現象(光・音・力)

カップの中に10円玉を入れ

水を注ぐと浮いて見えることを

知っているかな?

今回の単元を勉強する前に

まずは自分でこの実験をやってみよう

10円玉は浮いて見えた?これは光の屈折というものが理由で、そのように錯覚して見えるんだ!

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光は折れ曲がることがある

出典:https://www.hamajima.co.jp/rika-binran/term/?/term/11120

は同じ物質の中では直進するけど、上の写真のように、種類の違う透明な物質に斜めに入射するとき、光はその境界面で折れ曲がって進むよ

この現象を(①     )というんだ

また、屈折した光を屈折光といい、境界面に垂直な直線と屈折光がつくる角度のことを(②     )というよ

答えです

①光の屈折 ②屈折角

ガラスに当たった光の進む道筋を調べる実験

  1. 上の図のように、直方体のガラスを置き、ガラスを通り抜けるように光を入射させる
  2. 図の入射角①②、屈折角①②の角度を測定する。測定結果は以下のようになった
入射角①57°44°25°90°
屈折角①34°27°16°90°
入射角②34°27°16°90°
屈折角②57°44°25°90°

ガラスに当たった光の進む道筋を調べる実験【結果】

空気中からガラス側へ光を斜めに入射させたとき、ガラス側で光の進む向きは(①     )よ。また、ガラス側から空気側へ光を斜めに入射させたとき、空気側でも光の向きは(②     )んだ

空気中からガラス側へ光を斜めに入射させたとき、入射角と屈折角の大きさの関係を不等号を使って表すと、入射角(③     )屈折角になる

さらに、ガラス側から空気側へ光を斜めに入射させたときには、入射角(④     )反射角となるよ

ちなみに、空気とガラスの境界面に垂直に光を入射させたときに限り、ガラス側では光が(⑤     )するんだ

答えはこうなる

①変わる ②変わる 

③>  ④<  ⑤直進

水中のものの見え方

この問題はとてもよく出る有名な問題なので、やり方を覚えよう!

水の入ったカップの底にコインを置いてA点の位置から見ると、B点からC点の位置に浮かび上がって見えるよ。この時、B点からA点までの光の進み方を書こう

①見えている場所(A点)から浮いて見えている場所(C点)までを、定規で点線で引く。これは屈折するポイント(赤い点)を見つけるため。水から空気に光が出るときには屈折するので、そのポイントを探す必要があるんだ

②Aから屈折するポイント(赤い点)までを定規で実線に変え、屈折するポイントからBまでを定規で実線を引き、光の進む方向の矢印を書く

光は、水面から出なくなることがある

全反射とは何?

光が水中やガラスの中から空気中へ進むとき、入射角を段々大きくしていくと(①     )も大きくなっていくよ

入射角が一定の角度より大きくなると、光は屈折せず、境界面ですべて(②     )されて空気中に出なくなるんだ。この現象のことを(③     )というよ

答えです

①屈折角 ②反射 ③全反射

乱反射と全反射の違い(似た用語に注意しよう)

全反射は光が屈折しないで反射すること

乱反射は表面がデコボコしている物体に光を当てたとき、色々な方向に反射することなので、間違えないように注意をしよう

今回のまとめ

今回は光の屈折についてをやったね

光の屈折とは、光が種類の違う透明な物質に斜めに進むとき、境界面で折れ曲がることをいうんだ。そして空気中と水中(ガラス中)の入射角と反射角の大きさにも規則があるということを理解できたかな?

今回は、ここまでお疲れさまでした!

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