✨ 光の進み方 ✨

2025年5月1日 物理

📝 光の基本的な性質

光があるからこそ、物を見ることができるんだよ!

電気を消して暗くなると物が見えなくなるのは、光がないから。光は物に当たって反射し、その光が目に届くことで物が見える。

例: 白い紙は光を反射するから白く見える。黒いものは光を吸収して反射しないから黒く見える。

1 光の3原色

人の目が認識できる色は赤・緑・青の3つの光の組み合わせで表すことができる。

  • 赤い光 + 緑の光 = 黄色の光
  • 緑の光 + 青い光 = 水色の光
  • 青い光 + 赤い光 = 紫色の光
  • 赤 + 緑 + 青 = 白色の光
色の3原色(黄・赤紫・水色)とは違うよ!光の3原色は混ぜると明るくなるけど、色の3原色は混ぜると暗くなる。

📏 光の直進性

光はまっすぐに進む性質を持っています。

棒を立てると影ができるのは光が直進するから!
光源からの距離と明るさ: 距離が2倍になると明るさは1/4倍に!これは光が面積に広がっていくから。

🔍 光の反射

物に光が当たると反射します。入射角と反射角は必ず等しくなる性質があります。

入射角 = 反射角

1 正反射

表面がツルツルしている鏡やピカピカの金属などは、光が同じ方向に反射します。そのため、鏡に映すと自分の顔などがはっきり見えます。

2 乱反射

表面がザラザラしている紙や壁などは、光が様々な方向に反射します。そのため、どの角度から見ても同じように見えます。

この黒板も光を反射しているけど、鏡みたいには見えないよね!それは表面がザラザラしているから乱反射しているんだ。

🌈 プリズムと虹の色

白い光は様々な色の光が混ざったもの。プリズムや水滴に当たると、屈折率の違いによって色ごとに分かれる。

メモ: 赤い光は屈折が小さく、紫の光は屈折が大きい!
虹ができるのは、雨粒の中で光が屈折・反射して色分かれするから!

💧 光の屈折

光が異なる物質の境界を通過するとき、進む方向が変わる現象。

  • 空気→水:光は進みにくい方向に曲がる
  • 水→空気:光は進みやすい方向に曲がる
水の中に箸を入れると折れ曲がって見えるのは、光の屈折のせい!
実験: コップに水を入れて、斜めから見ると底が浅く見える。これも光の屈折!

📷 ピンホールカメラ

小さな穴を通した光で物体の像を写し出す仕組み。光の直進性を利用している。

ピンホールカメラでは、上下左右が逆さまになった像が映るよ!

? スクリーンを動かすと?

  • スクリーンを後ろに動かす → 像は大きくなるが暗くなる
  • 物体を後ろに動かす → 像は小さくなる
応用問題: 穴が2つあると、像も2つできる!それぞれの穴を通った光が別々の像を作るから。