みなさん、普段から光を利用して生活していますよね。
太陽の光で日中は明るく、夜は電気の光で生活します。
でも、光には面白い性質があります。
それは「反射」と「屈折」です。
これらの現象を理解することで、虹がどうしてできるのかや、レンズがどうして物を大きく見せるのかなど、日常の中の不思議を知ることができます。
今回は、この「光の反射と屈折」について学んでいきましょう。
〈プロフィール〉
・小学校教員、家庭教師、塾、学童など様々な学校現場を経験。
・現在はその経験を活かして教育記事を執筆中。
反射とは
「反射」とは何でしょうか?
簡単に言うと、光が物体に当たって跳ね返ることを指します。
鏡を使ったことがある人は、鏡に映る自分の姿を見たことがあると思います。
これは、光が鏡に当たって反射しているからです。
屈折とは
次に、「屈折」とは何でしょうか?
屈折は、光が透明な物質を通るときに、その進む方向が変わる現象を指します。
例えば、水中の魚を上から見ると、実際の位置よりも少し違う位置に見えることがあります。
これも、光が水に入るときに屈折しているためです。
光の速さは、物質の中で変わります。
空気の中よりも、水やガラスの中では光の速さが遅くなります。
光が速さの異なる物質の境界を通るとき、その速さの変化によって光の進む方向が変わるのです。
これが屈折の原因です。
日常の中での反射と屈折
さて、光の反射と屈折には、それぞれ特有の法則があります。
反射には「入射角=反射角」という法則があります。
これは、光が鏡などの平らな面に当たったとき、光が入ってくる角度と跳ね返る角度が同じになるということを意味します。
この法則のおかげで、鏡に映る私たちの姿は正確に反映されるのです。
また、屈折に関しては、光が物質の境界を越えて進むとき、その進行方向が変わることが知られています。
しかし、どれだけ方向が変わるかは、物質の「屈折率」という値によって決まります。
屈折率は物質ごとに異なる値を持ち、これによって光の進む方向や速さが変わるのです。
このような光の性質を利用して、人々はさまざまな道具や技術を開発してきました。
例えば、レンズ。
レンズは光の屈折を利用して、遠くのものを大きく見せたり、近くのものをクリアに見せたりします。
カメラや望遠鏡、眼鏡など、私たちの生活に欠かせないものも、光の屈折の原理を基にしています。
また、光の反射を利用した技術としては、太陽光を反射させて暖房や調理をする「太陽炉」などがあります。
これは、大きな鏡を使って太陽の光を一点に集め、その熱を利用するものです。
まとめ
今回、私たちは「光の反射と屈折」というテーマについて学びました。
反射は光が物体に当たって跳ね返る現象、屈折は光が透明な物質を通るときに進む方向が変わる現象です。
これらの現象は、私たちの日常生活や科学の世界で非常に重要な役割を果たしています。
光の不思議な性質を知ることで、私たちのまわりの世界がもっと面白く、もっと奥深く感じられるようになることでしょう。
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