【光と音03】光の反射・屈折(3) 光の反射・実験編

物体の表面で光がはね返る「光の反射」。

鏡で自分の姿が見えるのも光の反射のおかげですが、鏡や目、見える物の位置関係を調べてみましょう。

課題:光が反射するとき、光が進む道筋にはどのような決まりがあるのだろうか。


作戦:いろいろな角度で鏡に光を当てて、光が反射するときの、光の道筋を調べてみましょう。
その結果から、なんか規則性はないか考えてみましょう。

用語:「入射角」と「反射角」
鏡の面から直角になる線(垂線とか法線とか言います)と入射光、反射光との角度を指します。
鏡の面と入射光、反射光との角度と勘違いしやすいので、気をつけましょう。
3630-1.jpg
※現時点では、入射角と反射角の関係はわかっていないので、正確ではない図になっています。

実験:下のような光源装置から出る光を鏡に当てて反射させその前後の光の道筋を記録してみよう。
3630-2.jpg 3630-3.jpg

結果:3つ(赤、緑、青)の光源装置から、鏡の同じところで反射させたときの、3つの光の進み方はこうなりました。
3630-4.jpg

明るくして下の方眼紙が見えるようにしました。
3630-5.jpg

考察:青の光も赤の光も緑の光も、入射角と反射角の大きさは等しくなります。
つまりどんな角度で入射しても、同じ角度で反射されるといえます。
3630-6.jpg

入射角と反射角の大きさは等しい。これを「光の反射の法則」といいます。
3630-7.jpg

結論:光が反射するとき、入射角と反射角の大きさは等しい。

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