光の誤作図・誤説明を最初のずれから直そう

このレッスンの役割

総合問題で起こりやすい誤りを、正答の暗記ではなく、最初に規則から外れた場所へ戻って直します。反射・屈折・全反射・凸レンズのどこが弱いかを診断するためのレッスンです。

知る・理解する

誤りは次の順で診断します。

1. 光の矢印と物質の順を確認する。
2. 角度の基準が法線か確かめる。
3. 全反射なら物質の順と臨界角の二条件を確認する。
4. レンズなら物体位置をf・2fと比べる。
5. 実線は実際の光、破線は後方延長か確かめる。

具体例で使う

誤りA「鏡面との角30°だから入射角は30°」。最初のずれは角度の基準です。法線との角は60°なので、反射角も60°です。

誤りB「空気から水へ入る光も、入射角が大きければ全反射する」。最初のずれは物質の順です。中学で扱う全反射は、水やガラス側から空気側へ進む場合に限って条件を検討します。

誤りC「凸レンズの像は常に焦点にできる」。焦点は平行光線の基準点で、像は複数の光線の交点です。物体距離により像位置は変わります。

誤答を直して次の学びへつなげる

答えだけ書き直しても、似た問題で同じ誤りが起きます。「法線を書かなかった」「矢印を見ず物質の順を逆にした」「fと物体距離を比べなかった」のように、最初の行動まで言葉にします。

修正後は条件を一つ変えた反例で確認します。たとえば物体を焦点外から焦点内へ移し、実像の規則をそのまま使えないことを作図します。次の最終レッスンでは、この自己点検を初見装置に使います。

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。