ランプと球で光の反射を安全に確かめよう
月の光は太陽光の反射だと分かりました。今回は、ランプを太陽、球を月、目を地球上の観測者に見立て、光源・物体・観測者の位置が見え方を決めることを体験します。
まず知る:反射モデルを正しく作る目標
暗くした部屋で、固定したランプを一方向の光源として使います。白い球へ光を当てると、光源側の半球が常に照らされます。観測者は球の周囲から見て、明るく見える範囲を記録します。
| 模型 | 実際の天体・役割 |
|---|---|
| ランプ | 太陽・光源 |
| 白い球 | 月・光を反射する物体 |
| 観測者の目 | 地球から見る人 |
理解する:具体例で変える条件を確かめる
球をその場で回しても、光源側の半球が照らされる原則は変わりません。観測者の位置を変えると、照らされた半球のうち見える割合が変わります。したがって、記録にはランプ・球・観測者の位置を必ず含めます。
模型は大きさや距離を正確な縮尺で表していません。確かめられるのは光の向きと三者の位置関係です。また、強いライトや太陽を直接見てはいけません。
使う:間違いを避けて実験を確かめる
①ランプを固定する、②球の中心と目の高さを近づける、③ほかの光を弱める、④観測位置ごとにスケッチする、の順で行います。球にできる明暗境界がランプと反対方向へ動くのではなく、観測者からの見え方が変わる点を確かめます。
理解チェック1:ランプは何を表す?
光源である太陽を表します。理解チェック2:観測者を動かすと何が変わる?
照らされた半球のうち、観測者から見える割合が変わります。転用する:まとめを明るい半球の理解へつなぐ
反射モデルでは、何を固定し何を動かすかを明示できました。次は「太陽に照らされた半球」と「地球から見える半球」を分け、その重なりが月の形を決めることを理解します。
理解チェック3:模型の距離をそのまま実際の宇宙の距離と考えてよい?
いけません。この模型は主に光の向きと位置関係を表します。クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。