光の屈折を調べよう
光の屈折(くっせつ)とは
光はまっすぐ進んで、なにかに当たるとはね返るよね。
でも、光は折れ曲がることもあるんだよ。
光が折れ曲がると、どんなことが起きるのかな?
お風呂で縮む指
お風呂(ふろ)で、下の絵のようにお湯の中に手を入れると、指が赤ちゃんみたいに縮(ちぢ)んで見えるよ。でも、お湯から手を出すと、元どおりになるんだ。ふしぎだよね。それはね、「光の屈折(くっせつ)」のせいなんだ。光が折れ曲がることで、そう見えるんだよ。
折れ曲がるストロー
コップで水を飲むとき、ストローはどんなふうに見えるかな。水の中のストローが折れたり、ずれたりして見えるよね。
これも、光の屈折(くっせつ)のせいなんだよ。
光は折れ曲がる
どうしてストローが折れて見えるのか、考えてみよう。
光は、水と空気のように2つのものがあると、その境目(さかいめ)で折れ曲がるんだ。このことを「光の屈折(くっせつ)」というんだよ。
ストローが目に見えるのは、ストローからの光が、ボクたちの目に届いているからなんだ。
水の中のストローからの光は、水と空気の境目で光の屈折が起こって、折れ曲がるよ。でも、ボクたちの目は、ストローからの光がまっすぐ届いていると思っているから、ストローが折れ曲がっているように見えてしまうんだ。
お風呂(ふろ)で指が短く見えたのも、これと同じことなんだよ。お風呂のお湯と空気の境目で、光の屈折が起こっているからなんだ。
見る位置や角度を変えると、水の中のストローが、いろいろな見え方をするよ。光が折れ曲がることで、ふしぎなことがいろいろ起きるから、実験(じっけん)してみてね。
光の屈折の実験(じっけん)をしてみよう
光が折れ曲がると、ふしぎなことが起きるんだ。さあ、やってみよう。
用意するもの
やってみよう その1
- 透明(とうめい)なコップを2つならべて、1個ずつ十円玉を入れてから、かたほうのコップに水を入れよう。
- 十円玉が動かないように、水はできるだけゆっくり入れてね。
- 水を入れたコップの十円玉がどう見えるか、見てみよう。なにも入っていないコップの十円玉と見くらべると、水を入れたコップの十円玉は、形が変わって見えるよ。
- 見る場所や水の量を変えるとどう見えるか、やってみよう。
- コップの大きさや形を変えると、十円玉の見え方はどうなるかな? ためしてみてね。
やってみよう その2
- コップと十円玉を、もう一組用意して、3番目のコップにはサラダオイルを入れてみよう。
- サラダオイルは、2番目のコップの水と同じ量だけ入れてね。
- 水を入れたコップの十円玉と、サラダオイルを入れたコップの十円玉を見くらべてみよう。
- サラダオイルの中の十円玉のほうが、大きく見えるよ。サラダオイルのほうが、水よりも光が大きく曲がるからなんだ。
やってみよう その3
- こんどは、3つのコップに1本ずつストローを入れて、横から見てみよう。
みんな見え方がちがうよ。 - サラダオイルのかわりに、さとう水やジュースを使うと、また見え方がちがってくるよ。ためしてみてね。