授業のワンポイント

さまざまな物質における光の進み方

■空気と水の間での光の進み方

　光が空気から水へ，そして逆に水から空気へと，異なる物質中へ進むときの規則性を見いださせるのがねらいです。また，この実験を通して，光の全反射に気づかせ，光源装置の使用や角度の測定に習熟させます。
　装置は，市販されている小型光学用水槽を利用すると，必要なものがセットになっているので準備に手間がかかりません。この装置を傾けて入射角を設定し，そのときの反射角を読み取ります。光の道すじが見えにくい場合は，暗幕やカーテンを閉めて実験するとよいでしょう。
　空気から水へ光が進むときは小型光学用水槽を斜め下に，水から空気へ光が進むときは斜め上に傾けて測定します。全反射が生じる角度を含めて入射角を何パターンか設定し，それぞれの反射角との対応をまとめさせましょう。
　レーザー光源装置を用いる場合は規格内のものを用い，以下の点に注意させてください。
・絶対に人に向けない。
・使うときだけ点灯する。
・長時間光を見つめない。

■プリズムに光を当てる実験

　白色光にはいろいろな色の光が混ざっていることを調べます。方法は次の通りです。
　まず，光源装置から出た光を，スリットを通して様々な角度からプリズムに当てます。そして，屈折した光をスクリーンに当て，スクリーンに映った光の様子を調べます。
　最初の実験と同様，暗幕等を用い，部屋を暗くしたほうが，分光した光の色がはっきり分かりやすくなります。また，光を当てる角度によって，虹のような光の帯（スペクトル）ができたりできなかったりするので，スクリーンにうまく映らないときは角度を微調整するとよいでしょう。
　最後に，スクリーンに映った光の色を観察させ，白色光にはどのような光が混ざっているかを考察させます。

■光の三原色について

　分光とは逆に，いろいろな色の光を混ぜると白色光に近づきます。
　プリズムで分光した光を下図のように手鏡で受け，少し力を加えて鏡を内側に曲げると，スペクトルが白色光に戻ります。

［エネルギー］光・音・力による現象　
1章　光による現象（教科書p.214〜218）

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