問題図の手がかりから使う光の法則を選ぼう

このレッスンの役割

このコースで学んだ反射・屈折・全反射・凸レンズを、高校入試の初見図から選び分ける準備をします。最初から計算や作図を始めず、図にある境界と記号を読み、どの法則がどの区間で必要かを判断します。

知る・理解する

図から法則を選ぶ手がかりは次の通りです。

一つの装置に境界が複数あれば、法則も複数使います。たとえば水中から出た光が鏡で反射し、最後に凸レンズへ入るなら、屈折→反射→レンズの順です。

具体例で使う

半円形ガラスの平らな面へ、ガラス内部から光を当てる図を考えます。まず物質の順がガラス→空気であることを読みます。入射角を大きくしたとき屈折光が消え、反射光だけになっていれば全反射です。単に「境界があるから屈折」と決めると誤ります。

別の図で凸レンズとスクリーンがあれば、物体の先端から平行光線と中心を通る光線を選びます。スクリーンの位置は、光線の交点と一致するか後で確かめます。

誤答を直して次の学びへつなげる

問題文の「鏡のように見えた」という言葉だけで反射を選ばず、光がどの物質からどこへ進むかを図で確認します。全反射も反射の一種ですが、起こる物質の順と入射角の条件が必要です。

また、一つの図には一つの法則しか使わないという決まりはありません。光の進行方向に沿って境界を区切ることが、次の複合実験整理につながります。

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。