中1理科の「光の屈折と全反射」

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中1理科の「光の屈折と全反射」です。光の屈折と全反射に関して、屈折した光の進め方やその現象などついてもまとめています。それでは、中1理科の「光の屈折と全反射」についてです。

光の屈折

光の屈折は、異なる物体の境界面で光が折れ曲がって進む現象です。光が屈折するとき、一部は反射します。

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ガラスの通る光の進み方を調べる

<手順>

  1. 方眼紙に直方体ガラスを置きその形を写しとる。
  2. 図の位置に的(鉛筆のキャップなど)を立てる。
  3. 光源装置からの光を直方体ガラスを通して的にあて、道すじを記録する。入射光上にA,B、出てきた光の道すじ上にC,Dのしるしをつける。
  4. Aの方向から直方体ガラスをのぞき、 C,Dのしるしがどのように見えるか調べる。
  5. 的の位置を変えて、3と4と同じことを行う。
  6. しるしをもとに光の道すじを線で引き、入射角と屈折角の大きさを調べる。

<結果>
C,Dのしるしは、A,Bの延長上に見えます。

<考察>

  • 光が空気からガラスで進むときは、入射角>屈折角となります。
  • 反対に光からガラスから空気へ進むときは、入射角<屈折角となります。
  • 異なる物質との境界を光が進むとき、境界面で光が屈折します。

屈折角

物体の境界面に垂直な線と屈折した光(屈折光)との間にできる角

屈折した光の進み方

  • 空気からガラスや水に進むとき、入射角>屈折角となります。
  • ガラスや水から空気に進むとき、入射角<屈折角となります。

光の屈折によって起こる現象

  • ガラスを通して物体を見ると物体がずれて見える。
  • 水中の物体が浮き上がって見える。

屈折のできる像

光ABを通り、ガラスで屈折してCDを通って、目に入る。そのためチョークの像は、DCの延長上にあるように見える。このとき点Pでの入射角と点Qでの屈折角、また点Pでの屈折角と点Qでの入射角がそれぞれ等しくなっており、ABとCDは平行になっています。

全反射

反射光がガラスは水から空気へ進むとき、入射角を大きくすると屈折せずに境界面で全部反射する現象です。

光ファイバー

インターネットなどの光通信に使われている光ファイバーは、細いガラスの線で、その中にレーザーを通すと、全反射を繰り返しながら遠くまで光が伝わっていきます。

以上が、中1理科の「光の屈折と全反射」となります。いくつか不等式が出てきました。どういう条件のとき、どういった現象になるのかポイントをしっかりおさえておきましょう。

あわせて確認

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