測定表から入射角と反射角が等しいと見いだそう

このレッスンの役割

前のレッスンでは、入射角だけを変えて反射角を測る実験を組み立てました。ここでは、測定誤差を含む結果から共通する規則を見つけます。

目標は、複数の測定値を対応させ、入射角と反射角がほぼ等しいことを根拠に、反射の法則を説明することです。

知る・理解する

反射では、入射角と反射角が等しくなります。これを反射の法則といいます。二つの角はどちらも法線から測ります。

入射角 ＝ 反射角

実験では線の太さや分度器の読み取りにより、1°程度ずれることがあります。一組だけを完全一致させるのではなく、複数の入射角で、反射角との差が小さいかを見ます。

入射角が0°のとき、光は法線上を鏡へ進み、同じ道筋を逆向きに戻ります。この場合も入射角と反射角はともに0°です。

具体例で使う

次の測定表を読みます。

すべて完全一致ではありませんが、差は1°未満で、入射角を大きくすると反射角も同じ程度大きくなります。この結果は、測定した範囲で反射の法則を支持します。

誤答を直して次の学びへつなげる

「二つの角を足すと90°」ではありません。入射角と反射角はそれぞれ法線から測り、互いに等しくなります。入射角40°なら反射角も40°で、合計は80°です。

一つの測定値が2°ずれただけで法則が誤りとも言えません。測定方法と反復全体を確認します。次は、この法則を使って反射光の道筋を正確に作図します。

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。