入射角

一般小学生

まとめ

【定義】
入射角とは、光や音などの波動が異なる物質の境界に入射するとき、入射する光線と境界面の法線(面に垂直な線)との間にできる角度のことである。

まとめ

・入射角は「面」ではなく「面に垂直な線」を基準にする。
・反射の場合、入射角と反射角は常に等しい。
・屈折の場合、入射角の変化に伴い屈折角も変化する。

解説

光が鏡や水面などの境界に当たるとき、その進路を考える上で基準となるのが入射角である。多くの学習者が間違えやすいポイントは角度の測り方であり、境界面と光線のなす角を入射角とは呼ばない。必ず境界面に対して90度で交わる「法線」を引き、その法線と入射光との間の角を測る必要がある。

この入射角は、光学における二つの重要な法則に関わっている。一つは「反射の法則」であり、光が鏡などで反射する際、入射角と反射角は必ず等しくなる。もう一つは「屈折の法則(スネルの法則)」である。光が空気から水やガラスなどの異なる媒体へ進む際、入射角の大きさと各媒体の屈折率によって、光が折れ曲がる角度が決定される。このように、入射角は光の進み方を数理的に扱うための基礎的な概念である。

小学生のみなさんへ

鏡(かがみ)に光をあてたとき、光が入ってくる角度のことを「入射角(にゅうしゃかく)」といいます。ここでのポイントは、鏡の面との間の角度ではなく、鏡にまっすぐ立てた「垂直(すいちょく)な線」との間の角度を測るということです。光がはね返るときは、この入射角と同じ角度ではね返っていくという決まりがあります。

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