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小学5年生 (10-11歳)

小学5年 光とレンズ わかりやすく

Light and Lenses

光はまっすぐ進み、鏡のようななめらかな面に当たるとはね返ります。このとき、法線との間の入射角と反射角はいつも等しくなります。 空気から水やガラスに入るとき、光はさかい目で向きを変えます。これを屈折といいます。 まん中が厚い凸レンズは屈折を利用して光を一か所に集め、物体を置く位置によって、さかさまの像をつくったり大きく見せたりします。 一つ目の図では入射角を変えて反射角がどうついてくるかを、二つ目の図では物体をレンズに近づけたり遠ざけたりして像がどう変わるかを確かめましょう。

光の反射

45°
💡 光の反射
①光はまっすぐ進みます。だから光がさえぎられた後ろにかげができます。
②鏡のようななめらかな面に当たった光は、はね返ります。これを反射といいます。
③鏡に垂直に引いた線（法線）と入ってくる光との角が入射角、出ていく光との角が反射角で、二つはいつも等しくなります。
④わたしたちが物を見られるのも、物ではね返った光が目に入るからです。

凸レンズがつくる像

Fと2Fの間
🔍 凸レンズがつくる像
①凸レンズはまん中がふちより厚いので、平行に入ってきた光を反対側の一点（焦点）に集めます。
②物体を焦点より遠くに置くと、レンズの反対側にさかさまの像ができます。2Fに置くと物体と同じ大きさ、それより遠いと小さく、近いと大きくなります。
③物体を焦点の内側に置くと像はできませんが、レンズをのぞくと正立の大きなすがたが見えます。虫めがねはこのように使います。
④まん中がうすい凹レンズは光を広げるので、近くのものしかよく見えない目（近視）のめがねに使われます。

光の屈折

光の屈折
空気 → 水・ガラス：光はさかい目で折れ曲がる（屈折）
水の中のコインが実際より浮き上がって見えるのも、屈折のためです。
🌊 くらしの中の屈折
①水を入れたコップにさしたストローが、水面で折れて見えます。
②プールや川の底が、実際より浅く見えます。
③にじは、日光が雨つぶの中で屈折したり反射したりして、いくつもの色に分かれてできます。
④プリズムを通った日光も、赤からむらさきまでの色に分かれます。

まとめ

光とレンズのまとめ
光の性質 = まっすぐ進む + 反射 + 屈折
レンズは屈折を利用して、光を集めたり（凸レンズ）広げたりします（凹レンズ）。
🎯 ポイント
①光はまっすぐ進むので、かげができます。
②光が反射するとき、入射角と反射角は等しくなります。
③光はちがう物質に入ると、さかい目で折れ曲がります。
④凸レンズは光を集めます。虫めがね、カメラ、目の水晶体が凸レンズです。
⑤凹レンズは光を広げます。近視用のめがねに使われます。

例題と単元テスト

例題 1
鏡に光が入射角30°で入ってきました。反射角は何度ですか。
1
光が鏡で反射するとき、入射角と反射角はいつも等しくなります。
2
入射角が30°なので、反射角も30°です。
▸ 30°
一つ目の図で入射角を30°に合わせると、反射角も同じ30°と表示されます。
例題 2
虫めがねで小さな字を見ると大きく見えるのはなぜですか。
1
虫めがねは、まん中が厚い凸レンズです。
2
字をレンズの焦点より近くに置いてのぞくと、レンズを通った光がもっと大きな物から来たように目に入り、正立の大きなすがたが見えます。
▸ 虫めがねは凸レンズなので、焦点の内側にある字が正立のまま大きく見えるからです。
二つ目の図で物体を焦点（F）の内側に動かすと、正立の大きな像があらわれます。
単元テスト類題
光とレンズについての説明で、正しいものはどれですか。
①光はいつも曲がりながら進む。
②光が鏡で反射するとき、入射角と反射角は等しい。
③凸レンズは光を広げる。
④凹レンズは光を集める。
⑤水の中のストローがまっすぐに見えるのは屈折のためである。
▸ ② 光が鏡で反射するとき、入射角と反射角は等しい。
1
光が反射するとき、入射角と反射角はいつも等しくなります。
2
光はまっすぐ進み（①）、凸レンズは光を集め（③）、凹レンズは光を広げ（④）、屈折のために水の中のストローは折れて見えます（⑤）。
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