なぜ物が見えるのか？1分で分かる光の仕組みを登録者数95万人人気講師がわかりやすく解説

ライター／小野塚ユウ

この記事の「とある男が授業をしてみた」×「ドラゴン桜」のコラボ記事執筆を担当。自身も大学での研究経験を活かし、現役講師として活動している。

登録者数95万人の人気講師YouTuber「とある男が授業をしてみた」とコラボ！

今回の記事は、人気講師YouTuberの再生回数17万回の授業をもとにまとめています。ほかにも中学生・高校生向けのわかりやすい授業が多いので、ぜひ見てくださいね。

今回ご紹介する動画は、とある男さんの”中学校一年生の理科”シリーズで、新しい単元への始まりとなる回です。

ものの見え方や光の性質について学んでいきます。何事もスタートが肝心ですので、しっかりと知識を確認していきましょう。

ものってどうして見えるの？

image by Study-Z編集部

「ものはなぜ見えるのか」という疑問は、簡単そうで難しい問題です。

”ものが見えるときと見えないとき”では何が違うのかというと、”光があるかないか”ですよね。真っ暗闇のなかでは、ものは見えません。夜でもものをみるために、私たちは電灯をつけて生活しています。

つまり、ものが見えるという現象を知るには、光について学ばなくてはならないのです。

光と光源

昼間、外が明るいのは「太陽」からの光が地球上に届いているからです。太陽が隠れれば暗くなり、ものが見えにくくなりますよね。

太陽のように自ら光を出すものを「光源（こうげん）」といいます。太陽のほか、懐中電灯や部屋の蛍光灯、炎なども光源の一種です。

なお、光源から出た光が四方八方にまっすぐ進むことを、光の直進といいます。光は何かに反射したり、曲げられたり（屈折）しない限りはまっすぐ進む性質があるので覚えておきましょう。

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”ものが見えている”場合は2種類ある

実は、私たちに”ものが見えている”場合というのは、大きく2つに分けることができるんです。

一つ目が、光源から出た光が直接目に届いている場合。太陽や炎の形が確認できるのは、光を発しているもの自体だから、といえます。また、テレビやパソコンのモニター上の映像が見えるのも、モニターが光を発しているからにほかなりません。

そして二つ目が、光源から出た光が物体の表面で反射して目に届いている場合。太陽光や部屋の電灯から発せられる光がものにあたり、反射した光が私たちの目に届くことで、ものの形が見えるのです。

テレビやモニターと違って本を読むにはライト（光源）をつけなければなりません。それは、本が自ら光を発しているわけではないから、と説明できますね。

とある男さんは、「今板書しているホワイトボードは、光を発していないけどみんなの目に見えている。これはホワイトボードがライトや太陽の光を反射しているからだ！」と説明してくれています。

少し補足をしておくと、どちらの場合でも光が目に入ってきて初めて、私たちの脳は”ものが見えた！”と認識します。目の構造や、脳でどのように情報を処理しているかの話は、生物学の内容になるのでここでは詳しく触れないでおきましょう。

光の三原色

「赤、青、緑」の3つの色を、光の三原色といいます。光は大きく分けると、この3色に分けることができるんです。

テレビやパソコンに映る映像（動画や写真）にはさまざまな色が使われていますが、基本的にこの光の三原色を混ぜ合わせることで多様な色を作り出しています。

白い光をばらばらに分けるにはプリズムというものを使うのが簡単です。プリズムを通った光は、虹のようにいくつかの色（スペクトル）に分けることができます。

よく学校の理科室などにも置いてありますので、学校の先生などにきいて、使ってみましょう。

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光の三原色によく似たものに、色の三原色というものがあります。「イエロー、マゼンタ、シアン」の3色です。こちらは、紙やチラシなどの印刷物に使われる色を作り出す3色で、家庭用のプリンターなどでもこれらの色を混ぜて使っています。

光の三原色と色の三原色は似ているようで違うもの。まぎらわしいので間違えないようにしましょうね。

私たちの生活と光

私たちの先祖は炎を光源として利用することを思いつき、夜でも活動ができるようになりました。文明が栄えて工業が発展し、電気で光る電球が登場すると、それまでよりずっと快適に光を利用できるようになっていきます。

触ることはできないけれど、ものを見るのに欠かせない”光”という存在は、多くの研究者を引き付けました。「光とはいったい何なのか」「どんな利用ができるのか」などを、数多くの科学者が研究するようになっていったのです。

光の進むスピード（光速）は何と秒速30万km。日常生活において、この世に存在しているさまざまな物体の移動速度は、基本的にこの速度を超えることができません。

このすごいスピードで進む光を利用して、情報伝達をする技術があります。その一つが、皆さんが今使っているであろう、インターネットの光回線です。

光回線をつかったインターネットでは、ネットワークでつながった他のパソコンなどとデータをやり取りするとき、デジタルデータ（電気信号）をいったん光信号に変換します。

光の信号となった情報を、光を通しやすいケーブル（光ファイバー）に流して送り、データを受信した方はそれを再度電気信号に変換して、情報を得ているのです。

光信号を使った回線は、それまでのインターネットサービスよりも安定した、長距離間のデータ通信を可能にしました。

次のおすすめ動画はこれ！

「ものの見え方と光の仕組み」はわかりましか。もし引き続きこのテーマに関心がある場合、次の動画で「光の性質」を学ぶと一層理解が深まります。

光について学んでいこう！

とある男さんの”中学校一年生の理科”シリーズ、この動画からしばらくは光についての学習をしていきます。次からは、「光の進み方」を学んでいきましょう。基本的に直進するのが光の特徴ですが、反射したり、屈折したりするのはどんな時なのか知ると、世の中の色々な「ものの見え方」が理解できるようになっていきます。次回もお楽しみに！