例外2  光は「まがって」進む

光の反射に続きもうひとつの例外として、ちがう種類のところを通り過ぎると光は曲がって進みます。例えば、空気中から水の中へ、ガラスの中から空気中へ、など違うところに入るとき、光は曲がって進むのです。これを光の屈折といいます。

光の屈折

なお、水とガラスはほぼ同じと考えてよいので、空気中→水(ガラス)の中、水(ガラス)の中→空気中、のときに光は曲がって進むと考えてください。ここで大切なのが、どっちへ曲がるかということです。曲がり方はすぐに答えられるようにしておくとよいと思います。曲がり方すべてについて、下の図をよーくながめて曲がり方を感覚的につかんでください。また、境目に対して直角に入る光は屈折しないことにも注意です。

光の屈折のイメージ

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屈折の法則

屈折のしかたのイメージができるようになったら、こんどは名前も覚えておいてください。反射と同様に、屈折に関しても覚えるべき名前があります。下の図を参考にしてください。

屈折の法則

光が入る角度を入射角、これは反射のときと同じですね。一方、屈折した光が出て行く角度を屈折角といいます。さらに上の図を参考に、入射角と屈折角がどこの角を表すのかに注意してください。

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全反射

下の図からも分かるとおり、空気から水へ光が入るとき、入射角のほうが屈折角より大きくなります。なので、例えばプールで水の中から空を見ると、比較的真上を見れば空が見えます。しかし、屈折角が大きくなるに見ると、先に入射角の方が90度になります。これ以上屈折角を大きくすると空気中からくる光は届かなくなり、逆に水面に反射した光が目に届くことになります。これを全反射といいます。

全反射

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