中1理科「光の性質」光の反射が10分で理解できる!

懐中電灯から光が直進しているイラスト

 中1理科で学習する「光の性質」。

 今回はその中でも基本となる「光の反射」について、解説していきたいと思います。

◎この記事でお教えする内容は、以下の通りです。

光ってどう進むの?

反射の法則ってなに?

光の反射 練習問題

 この記事は、たけのこ塾が中学生に向けて、TwitterやInstagramに投稿した内容をもとに作成しています。

 ぜひ、あなたの勉強にご活用下さい。

先生と元気いっぱいの子どもたち

光ってどう進むの?

 まずはじめに、2つの語句について説明したいと思います。

 1つ目は光源(こうげん)」です。

 光源とは、一言で言えば自ら光を出すもの」ことです。

 具体的に言うと…、

 ・太陽

 ・懐中電灯

 ・ロウソク

 などですね。

 私たちは光源から出た光が目に届くことによって、物を見ることができます。

 しかし私たちは、光源ではない物体(目の前の机や人など)も見ることができますよね。

 なぜ見ることができるのでしょうか?

 それは…、

「光源から出た光が物体に当たってはね返り、その光が目に届くことによって見ることができるから」

 なのです。

光源であるロウソクの画像

 では次に光の直進(ちょくしん)」について説明したいと思います。

 ところで光源から出た光がどのように進むか知っていますか?

 線香の煙が充満している部屋や、ほこりが大量に舞い上がっている所懐中電灯を照らすと、光の道筋を見ることができます。

 すると、光がまっすぐに進んでいることを観察することができます。

 このように光がまっすぐ進むことを「光の直進」といいます。

懐中電灯のイラスト

 ここで説明した光源」と「光の直進」は定期テストなどでよく問われますので、しっかり覚えておきましょう!

楽しそうに勉強する子どもたち


②反射の法則ってなに?

 「反射の法則」を説明する前に、「光の反射」「入射光・反射光」「入射角・反射角」について順を追って説明したいと思います。

 まず光の反射」とは、光が物体にあたりはね返ることです。

 さらに鏡に光を反射させたとき、反射する前の光を「入射光」といい、反射した後の光を「反射光」といいます。

 つづいて「入射角・反射角」について説明するので、下の図をご覧下さい。

 入射角と反射角を詳しく説明した図

 入射角」とは、「入射光」と「鏡の表面に垂直な線」によってできる角のことです。

 一方反射角」とは、「反射光」と「鏡の表面に垂直な線」によってできる角のことです。

 入射光や反射光と鏡の表面によってできた角を、入射角や反射角と勘違いする中学生がよくいますので、間違えないよう気を付けて下さいね!

 それではいよいよ「反射の法則」について説明したいと思います。

反射の法則とは一言で言うと、

入射角と反射角は等しい

 という法則です。

 鏡に映る像を作図する問題などで、反射の法則が必要となりますので、しっかり覚えておきましょう。

 ここまで、「光の反射」「入射光と反射光」「入射角と反射角」「反射の法則」について説明してきました。

 以上の語句についての問題の画像を掲載していますので、ぜひチャレンジしてみて下さいね!

光の反射、入射光・反射光、入射角・反射角、反射の法則についての基本問題が載っている画像

 上の問題の解答は、以下の画像に載っています!

光の反射、入射光・反射光、入射角・反射角、反射の法則についての基本問題の解答が載っている画像

 どうでしたか?すべて正解することができましたか?

 すべて基本的なことがらですので、間違ってしまった人はちゃんと復習しておいてくださいね。

授業中に手を挙げている男の子と女の子のイラスト


③光の反射 練習問題

 ここからは「光の反射」についての、少し難しい問題に挑戦していきたいと思います。

【問題1】

①下の図において、鏡の中に見える物体の像がどこにあるか作図しましょう。

物体から出た光が鏡に反射し、観察者の目に届くまでの道筋を作図しましょう。

  鏡の反射の作図の問題の図

※それでは解答・解説です!

【問題1・解答解説】

鏡にうっつている物体の像は、鏡の表面に対して対称の位置にできます。

よって下の画像が正解になります。

  鏡の反射の作図の問題の解答図

机に向かって、勉強に取り組む男の子

②(ⅰ)像の方から目に光が届いたように見えることで、観察者に鏡の中の像が見えるので、まず下の図のように、像と目を点線で結ぶ

  鏡の反射の作図の問題②の解説図

②(ⅱ)物体から出た光は、②(ⅰ)図の赤い点で鏡に反射して目に届くので、下の図が正解になる。

  鏡の反射の作図の問題②の正解図

このように、物体から出た光が鏡に反射して目に届くとき、観察者にとっては鏡の中の像から光が届いたように感じてしまう。

こうして、観察者は鏡の中の像を観察することができるのです。

机に向かって、勉強に取り組んでいる女の子

【問題2】

「反射の法則」があるのに、身のまわりの物体がどの方向からでも見ることができるのはどうしてなのか、答えましょう。

解答例としては…

「物体の表面の凸凹に当たった光が、いろいろな方向に反射する乱反射がおこるから」

というものです。

物体の表面が「平らな面」と「凸凹な面」での反射の違いを見て、イメージをつかんで下さいね!

(1)平らな面(正反射)

   正反射のイラスト

(2)凸凹の面(乱反射)

   乱反射のイラスト

 光が乱反射したことで、いろんな方向に光が進んでいるのがわかりますね!

 以上見てきたように定期テストの際には、「鏡の反射についての作図問題」「乱反射についての記述問題」がよく問われます。

 慣れるまでは難しく感じるかもしれませんが、くり返し練習して確実に解けるように頑張ってくださいね!!

記事のまとめ

 以上、中1理科で学習する「光の反射」について、説明してまいりました。

 いかがだったでしょうか?
 
 
◎今回の記事のポイントをまとめると…

①「光源」「光の直進」等の基本語句を身に付ける

②「光の反射」「入射光・反射光」「入射角・反射角」をしっかり覚える

光の反射と鏡についての作図問題の解くプロセスをきちんと理解する

「乱反射」の記述問題を、解答例を含めしっかり覚えておく

 今回も最後まで、たけのこ塾のブログ記事をご覧いただきまして、誠にありがとうございました。

 これからも、中学生のみなさんに役立つ記事をアップしていきますので、何卒よろしくお願いします。

先生と元気いっぱいの子どもたち