中1理科「光の性質」反射の法則や光の屈折のポイント!

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中学1年理科の物理分野は、光・音、力と圧力、水圧・浮力の学習をします。この分野では計算問題も数多く出題されますので、計算のポイントまでしっかりと押さえていきます。

光の性質

光には次のような性質があります。

  • 光の直進
    光は同じ物質中を直進します。
  • 光の拡散
    光は1つの光源からあらゆる方向に広がっていきます。
  • 光の反射
    光は鏡や水面で、入射角と反射角が等しくなるように反射します。
  • 光の屈折
    密度の違う物質に光が進むとき、その境界線で光が屈折します。

この中でも中学理科で重要になってくるのは、「光の反射」と「光の屈折」です。

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光の反射

鏡などに光が当たった場合、光は入射角と反射角が等しくなるように鏡の面ではね返ります。これを光の反射といい、鏡に向かってくる光を入射光、鏡ではね返って進む光を反射光といいます。

反射の法則

反射の法則

入射角と反射角が常に等しくなるという法則です。

  • 入射角=反射角

光の屈折

光が、異なる物質に進むとき、異なる物質の境界線で光が曲がる現象を「光の屈折」といいます。光が空気中から水中へ、水中から空気中に進む例で説明します。

光の屈折

屈折の方向

  • 光が空気から水に進むとき
    入射角より屈折角が小さくなる。
  • 光が水から空気に進むとき
    入射角より屈折角が大きくなる。

空気と水の密度を比べると、密度が大きいのは水になります。上の図の屈折の方向を見てみると、密度が大きい水側に屈折することがわかります。

全反射

光が水中(密度が大きい物質)から空気中(密度が小さい物質)に進むとき、入射角がある大きさ以上に大きくなると、屈折して空気中に出ていく光がなくなり、空気と水の境界線で光が全て反射されます。この現象を全反射といいます。

全反射は、光が空気中(密度が小さい物質)から水中(密度が大きい物質)に進むときは全反射は起こらないことに注意しましょう。

光の性質 練習問題

  1. 光が鏡などの面ではね返ることを何というか。
  2. 1のとき反射角と入射角はどのような関係になるか。
  3. 2のことを何の法則というか。
  4. 光が空気中から水中に斜めに進むとき、入射角と屈折角はどちらが大きいか。
  5. 光が水中から空気中に斜めに進むとき、入射角と屈折角はどちらが大きいか。
  6. 光が水中から空気中に進むとき、光が境界線ですべて跳ね返される現象を何というか。

解答

  1. 光の反射
  2. 等しい。
  3. 反射の法則
  4. 入射角
  5. 屈折角
  6. 全反射
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