seegongsik
中学1年生 (12-13歳)

中1 光の反射と屈折 わかりやすく

Reflection & Refraction of Light

鏡に自分の顔が見えるのは、顔から出た光が鏡の面ではね返って目に入るからで、このように光がはね返る現象を反射といいます。 反射するとき、入ってくる光と出ていく光が鏡の面に垂直に立てた線（法線）となす角はいつも等しく、これを反射の法則といいます。 光が空気から水のようなちがう物質にななめに入ると境目で進む向きが曲がり、これが屈折です。水の中では光がおそくなるので、法線のほうへ曲がります。 入射角を5°から80°まで変えると、反射角は入射角にそのままついていき、屈折角はいつも入射角より小さいままであることを二つの図でくらべられます。

鏡ではね返る光：反射

40°
💡 反射の法則
①入射角と反射角はいつも等しい。
②角は鏡の面ではなく、光が当たった点で鏡の面に垂直に立てた法線を基準にはかる。
③入射光、反射光、法線は同じ平面上にある。
④なめらかな面では光が一つの向きにそろって反射し（正反射）、鏡のように像が見える。
⑤紙のようなでこぼこした面でも小さな部分ごとに反射の法則は成り立つが、面の向きがばらばらなので光があらゆる向きに散らばる（乱反射）。だからどこから見ても紙が見える。

水に入って曲がる光：屈折

🔍 屈折はなぜ起こるか
①光は物質によって進む速さがちがうので、境目をななめに通ると進む向きが曲がる。
②空気から水に入ると光はおそくなり、法線のほうへ曲がる。図で入射角が40°なら屈折角は約29°である。
③水から空気に出るときは逆に、法線から遠ざかる向きに曲がる。
④境目に垂直に（入射角0°）入る光は曲がらずにまっすぐ進む。
⑤水の中が実際より浅く見えるのも、底から出た光が水面を出るときに曲がり、もっと上から来たように見えるからである。

反射と屈折のきまり

反射の法則
入射角 = 反射角
どちらの角も法線を基準にはかる。
屈折のきまり
光が速い物質 → おそい物質：法線のほうへ曲がる
空気 → 水、空気 → ガラスに入ると、屈折角は入射角より小さい。
🌈 身のまわりの屈折
①水を入れたコップにさしたストローが、水面で折れて見える。
②にじは、日光が雨つぶに出入りするときに屈折し、色によって曲がりかたがちがうので分かれてできる。
③暑い日のアスファルトに水たまりがあるように見える蜃気楼は、温度のちがう空気の層で光が曲がって起こる。
④めがねや虫めがねのレンズは、屈折を利用して光が集まる所や広がる所を調節している。

試験ポイント整理

まとめ
反射：入射角 = 反射角 ・ 屈折：物質が変わると向きが曲がる
反射の法則はどんな面でも成り立ち、屈折は光の速さが変わる境目で起こる。
🎯 試験ポイント
①反射の法則：入射角 = 反射角（法線が基準）。
②正反射はなめらかな面、乱反射はでこぼこした面で起こり、どちらも反射の法則にしたがう。
③空気 → 水：屈折角 < 入射角（法線のほうへ曲がる）。
④水 → 空気：屈折角 > 入射角（法線から遠ざかる）。
⑤垂直に入る光は曲がらない。

例題と単元テスト

例題 1
光が鏡に入射角40°で当たった。反射角は何度か。
1
反射の法則により、入射角と反射角はいつも等しい。どちらも法線を基準にはかる。
2
入射角が40°なので、反射角も40°である。
▸ 40°
問題で光線と鏡の面がなす角があたえられたら、90°からひいて法線を基準にした角に直してから答える。
例題 2
光が空気から水にななめに入るとき、屈折角は入射角より大きいか小さいか。そのわけは。
1
水の中では光が空気中よりおそく進むので、ななめに入った光は境目で法線のほうへ曲がる。
2
法線のほうへ曲がるので、屈折角は入射角より小さい。
▸ 屈折角は入射角より小さい（法線のほうへ曲がる）
光がおそくなるほうへ入ると法線のほうへ、速くなるほうへ出ると法線から遠ざかるほうへ曲がる。
単元テスト類題
光の反射と屈折についての説明として正しいものは？
①光が反射するとき入射角は反射角より常に大きい
②反射では入射角と反射角は常に等しい
③光が空気から水へ入ると屈折角は入射角より大きい
④角度は鏡の面を基準に測る
⑤光は別の物質に入っても曲がらない
▸ ② 反射では入射角と反射角は常に等しい
1
反射の法則により入射角と反射角はいつも等しいので、②が正しい。
2
反射のとき入射角と反射角は等しく（①）、空気から水に入ると屈折角は入射角より小さく（③）、角は法線を基準にはかり（④）、光はちがう物質にななめに入ると曲がる（⑤）。
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