理科

3分でわかる「屈折」「全反射」の意味や違い!登録者数95万人人気講師がわかりやすく解説

よお、ドラゴン桜の桜木建二だ。この記事では「屈折・全反射」について、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」の授業をもとに記事にまとめたぞ。

光についての単元では、作図をする問題がとてもよく出てくるが、屈折や全反射についても同様だ。それぞれの言葉の意味をしっかりと抑えたうえで、練習問題も解いていこう。

ライターのオノヅカユウともに、動画の内容をわかりやすく解説していく。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

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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26万回の授業をもとにまとめています。

また、こちらの動画の内容もふくまれています。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。

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動画は中学1年生向けの内容だが、さすがとてもわかりやすい内容だ。それでは、「屈折・全反射」を深堀りして解説していく。

光が”折れ曲がる”?

動画内のホワイトボード右上に書かれた絵に注目しましょう。

この図では、中央のまっすぐな線を境にして、上に空気、下が水が存在していることを表しています。このとき、空気と水の境目を境界面というので覚えておいてください。

image by Study-Z編集部

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境界面をはさんで2つの異なる物質が存在しているわけだな。

なお、問題によっては”水”となっている部分は、ガラスレンズなど他の物質になっていることもある。

この場所で、光がどのように進むかという道筋を表したのが赤や青で書かれた矢印です。

よくみると、空気中からななめ水中に差し込んだ光は、まっすぐ進むのではなく、境界面で折れ曲がっています。水中から空気中に進む光も同様です。

このように、斜めに入射する光が境界面で曲がること「屈折(くっせつ)」といいます。

入射角と屈折角とは?

入射する光(赤い→:入射光)と、境界面と垂直な線(図中では点線)のつくる角を「入射角(にゅうしゃかく)」といいます。これは、前回の『光の反射』で出てきた言葉と同じですね。

そして、それまでとは違う物質の中に入射した光が屈折してできた光の道筋(青い→)と、境界面と垂直な線(図中では点線)のつくる角を「屈折角(くっせつかく)」といいます。

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