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光の直進・反射が読むだけでわかる!

このページを読むと

光源について

光の直進について

光の反射について

入射角と反射角

反射の法則

反射の練習問題

 

を学べるよ!中学の学習にとても役立つよ!

 


また、このページは中1理科の光の学習の1ページ目だよ!

 

①光の直進と反射←今ここ

②光の屈折

③凸レンズ・実像・虚像の作図

 

すべてのページを読むと光の学習が完璧になるよ!

 

ぜひチャレンジしてね☆

 


 

みなさんこんにちは、このサイトを作っている「さわにい」といいます。

中学理科の教育を仕事としていて、ネットでも理科の苦手分野を無くす手伝いができればと考え、このサイトを作っています。よろしくです!

どうも。ねこ吉です。

それでは学習スタート!


1.光源

まず始めは「光源(こうげん)」だよ。

光源」?なあにそれ?
簡単だよ。「自ら光を出せるもの」それを光源というんだ。
たとえば、太陽、星、電球、テレビ、スマホとかかな。

なるほど。光っているものか。じゃあダイヤモンドやピカピカの金属も光源なの?
いや、それは違うんだ。ダイヤモンドやピカピカの金属は、光源から出た光を反射して光っているんだ。
真っ暗でも、「自ら(自分で)」光れるものを「光源」というだよ。
そっか。テレビやスマホは真っ暗でも自ら光って見ることができるもんね。

2.光の直進と光の反射

①光の直進

さて、次は「光の直進」だよ。

光の直進?
うん。「光がまっすぐに進む」。これを「光の直進」というんだ。
光が直進するのは、「空気中」「水中」「ガラス中」「真空中」などだよ。

空気中の直進   水中の直進 真空中の直進
 空気中での光の直進  水中での光の直進    宇宙での光の直進
あれ?でも「水」や「ガラス」で光は曲がるって聞いたことあるけど…

それは次のページで学習する「光の屈折」だね。
「空気中→水中」とか。「空気中→ガラス中」のように、物質が変わる部分で光が曲がることだね。
間違えやすいから、図で書いておくね。
光の屈折   直進と屈折
空気中と、水中では、光はまっすぐに進んでいるね。これは光の直進だよ。
だけど、空気と水の境目では光が曲がっているね。これが光の屈折だよ。

光の直進…光がまっすぐに進むこと
しっかりと覚えておこう!

②光の反射

次に「光の反射」について学習していこう。

1番わかりやすいのは鏡に光をあてたときかな?鏡に光をあてると光がはね返るよね。これを「光の反射」というんだ。

反射①←光の反射


・光の反射で必要な用語

では光の反射で必要な用語を紹介するよ。

鏡での反射②

上の図を見てみよう。まず赤色の「鏡に垂直な線」というのがあるね。

この線は実際に無いものだけど、テストで書いてなければ自分で書くようにしよう。

「垂直」とは「90度」のことだね。

入射光…鏡に当たる前の光
反射光…鏡に当たった後の光
入射角入射光鏡に垂直な線の間の角
反射角反射光鏡に垂直な線の間の角

 

の①~④の用語はすべて必ず覚えておこうね。


鏡での反射③

上の図のように鏡がななめになってもすぐに入射角や反射角がわかるといいね。


・反射の法則

次に「反射の法則」について説明するよ。

反射の法則…光が反射すると、入射角と反射角が等しくなること

入射角=反射角と覚えてもいいね。

例を出してみるね。

 


例① 入射角「小」の場合

入射角小 反射②

入射角が小さいと、反射角も小さくなるね。
入射角=反射角」だから
入射角と反射角の角度は全く同じなんだよ。

 


例② 入射角「大」の場合

入射角大 反射③

入射角を大きくすると、反射角も大きくなるね。
これも「入射角=反射角」だから
入射角と反射角の角度は全く同じなんだよ。

 


動画でも反射の法則を見てみよう。15秒だよ。


③光の反射の練習問題

最後に光の反射の練習問題だよ。

・鏡で物体が見えるかどうか

まず、「鏡で物体がみえるかどうか」という問題だよ。

下の図を見てみよう。

問1

図の「目」の位置から、鏡を使って「消しゴム」は見えると思う?

えー。見えそうな気もするけど…
これは「作図」で答えられるようにならないといけないんだ。
作図のやり方は決まっているから覚えてしまおう!

やり方① 見たい物体の点を、鏡(鏡の延長線上)の線対称の位置にうつ。

問1-2←①の点だね

①の点は、鏡の延長線上(赤の線)の線対称の位置にうつんだよ。


やり方② 「目」と「①」の点を点線で結ぶ。

問1-3←黒の点線だね

この線は点線で結ぶことが多いので、点線で結ぼう。


やり方③ 「点線」と「鏡」がぶつかっているかを見る。

問1-3

点線と鏡は(ぎりぎり)ぶつかっているね。

ここで

ぶつかっている→鏡で見ることができる

ぶつかっていない→鏡で見ることができない

となるんだ。

この問題ではぶつかっているから、

答え 見ることができる

となるんだよ。

 


問1-5

↑おまけ。消しゴムが鏡で反射して目に届く様子。


・自分の全身を見るには何cmの鏡が必要か。

次に「自分の全身を見るには何cmの鏡が必要か」という問題だよ。

そんなの自分の身長と同じ長さじゃないの?
実は違うんだ。先に答えから言うけど、答えは
自分の身長の半分の長さ」となるんだ。
図を見ながら確認してみよう。
鏡を見る人

図の「人」は、たて8マス分の身長だね。

それに対して鏡は半分の4マス分だね。

ただ、光は反射してはね返るから身長(8マス)の半分の4マス分あればいいんだよ。

これは便利だから覚えておこう!


これで光の反射の説明は終わりだよ。

作図の練習をしてみるとさらに力がつくよ。

次のページは「光の屈折」だよ。とてもテストによく出るところだからしっかりと学習しよう。

それではまたね!

 

①光の直進と反射

②光の屈折←次のページ

③凸レンズ・実像・虚像の作図


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