入射光・反射光・法線と二つの角を見分けよう

このレッスンの役割

前のレッスンでは、鏡へ入る光と鏡から出る光に規則性がありそうだという問いを立てました。ここでは、道筋と角度を正確に表す言葉を整えます。

目標は、入射光・反射光・入射点・法線を図で見分け、入射角と反射角を鏡面ではなく法線から測れることです。

知る・理解する

鏡へ向かう光を入射光、鏡で反射して離れる光を反射光といいます。光が鏡へ当たる点が入射点です。入射点で鏡面に垂直な補助線を法線といいます。

入射角は入射光と法線の間、反射角は反射光と法線の間の角です。どちらも法線を基準にします。鏡面との角ではありません。

法線は実際に光っている線ではなく、角度をそろえて測るための補助線です。鏡が傾いていても、入射点で鏡面と90°になるように引きます。

具体例で使う

入射光と鏡面の間の角が30°なら、法線との角は90°－30°＝60°です。したがって入射角は60°です。

分度器で測るときは、中心を入射点へ置き、0°の線を法線へ合わせます。鏡面へ合わせると、求めた角が入射角ではなくなります。

誤答を直して次の学びへつなげる

鏡面との角を入射角と呼ぶ誤りは、日常で平らな面を基準にしたくなるため起こります。図に法線を先に引くと防げます。

「法線も光線の一つ」は誤りです。法線には光の進む矢印を付けません。次は、この用語と角度を使い、入射角だけを変えて反射角を測る実験を組み立てます。

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。