入射角を変えて反射角を測る実験を組み立てよう

このレッスンの役割

前のレッスンでは、入射光・反射光・法線と二つの角を区別しました。ここでは、反射にどんな規則があるかを公平に調べます。

目標は、入射角だけを変え、鏡の位置や法線などをそろえて反射角を複数回測り、再現できる記録表を作ることです。

知る・理解する

白い紙に鏡の位置を直線で記し、鏡を立てます。入射点を決め、そこに細い光を当てます。鏡を外して光線の跡を結び、入射点で法線を引いて分度器で二つの角を測ります。

変える条件は入射角、測る結果は反射角です。鏡の位置、入射点、光源、紙、測り方をそろえます。

安全のため、強い光やレーザーを人の目へ向けません。光線箱の光を細くし、紙へ沿わせると道筋を記録しやすくなります。

具体例で使う

入射角を20°、30°、40°、50°へ変え、それぞれ反射角を3回測ります。先に予想を書いても、測定値は予想に合わせて直しません。

1°程度の違いは、線の太さや分度器の読み取りによる可能性があります。値を消すのではなく記録し、全体の対応を見ます。

誤答を直して次の学びへつなげる

入射角を変えるたびに鏡の傾きまで変えると、何が反射角に関係したか分かりません。鏡の線と入射点を固定します。

また、法線を引く前に鏡面から角を測ると、別の角を記録してしまいます。次は測定表全体から、入射角と反射角の間にどんな関係があるか見いだします。

自分で確かめよう

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。