【中学理科】光の反射

物体の境界面で光が反射するとき、入射角と反射角の大きさが等しくなることを反射の法則と言います。

鏡に映った物体を像と言います。
像と物体は鏡に対して対称の位置にあり、あたかも像から光が直進してくるように見えます。
目は光が反射してきたことを見抜くことはできません。

光の道筋の作図の仕方を言います。
いろいろな書き方がありますが、間違えにくい書き方を伝えるので覚えてくださいね。

①像ができる位置に印をつける。
像は物体の向こうの鏡に映って見えますね。
像の場所は鏡を挟んで物体の反対側、同じ距離のところにあるように見えます。
②像から光がまっすぐ目に届くように見えるので、像から目に向かって真っすぐ線を引いく。
鏡にうつって見える線はそう届いたように見えるだけの線で、本当の光が進む線ではないので点線で描いてください。
鏡から目までの線は本当に光が進んだ線と同じになるので、実線で描きます。
③反射角と同じになるように入射角を描く。
物体の位置まで光の線を伸ばします。
④光の進んだ向きに矢印を描く。
※斜めの線を描くときはマス目をよく見て「横にいくつ進んだら縦にいくつ進む」か確認してください。
確認せずに定規で線を引くとずれてしまうことがあります。
2mmずれたら〇はもらえないと思ってください。

もう一つ、乱反射という言葉があるので覚えてください。
でこぼこした面で、光がいろいろな方向に反射することを乱反射と言います。
水面がキラキラと乱反射しているのを見たことがあると思います。

では、問題です。
Aさん（身長１８０cm)の全身が映る鏡の大きさは何cmになりますか。

全身なので、頭のてっぺんからの光が目に入る道筋とつま先からの光が目に入る道筋を考えます。
反射する部分に鏡があれば鏡の向こうに全身を見ることができます。
1ます10cmとして作図してください。

作図すると90cmあれば全身が映ることがわかりますね。
数学でまだ習ってないと思いますが、相似という図形について学習するとなぜ半分になるのか説明できます。

では、自分の身長は覚えていますか。
何cmの鏡があれば映るはずですか。
実験でも確かめてみたいと思うのですが、そんなに大きな鏡はありません。
しかたないので、鏡を2枚使って調べます。
Aさんは壁に向かって立ってください。
Bさんは壁に鏡を当てて
Aさんから見て頭のてっぺんがぎりぎり映る位置に鏡を置いてください。
Aさんは「もう少し上」とか「下」とか指示をしてください。
Cさんはもう1枚の鏡を壁に当ててください。
Aさんから見てつま先の先が映る位置に鏡を置いてください。
AさんはCさんにも指示してください。
Dさんは上の鏡の上から下の鏡の下までの長さを測ってください。
本当に身長の半分になるでしょうか…