まとめ
- 光が鏡などの境界線で反射するとき、入射角と反射角が常に等しくなるという物理法則。
- 入射光、反射光、および反射面の法線（面に垂直な線）は、すべて同一平面上に存在する。
- 滑らかな面での正反射だけでなく、凹凸のある面で起こる乱反射においても、微視的な各地点ではこの法則が成立している。
解説
光が物質の表面で跳ね返る現象を「反射」と呼びます。反射の法則を理解する上で重要なのが、光が当たった点において反射面に対して垂直に引いた仮想的な線である「法線」です。入射する光と法線がなす角を「入射角」、反射した光と法線がなす角を「反射角」と定義したとき、これら二つの角度は常に等しくなります。
よくある間違いとして、反射面と光のなす角を入射角と混同するケースがありますが、基準はあくまで「法線」である点に注意が必要です。また、光の進路を逆に辿っても全く同じ経路を通るという「光進の可逆性」も、この法則に基づいています。鏡によって作られる像は、鏡の面を対称軸として実物と線対称の位置に存在し、この性質を利用することで、鏡で見える範囲や必要な鏡の大きさを導き出すことができます。
実生活における応用として、全身を鏡に映すために必要な鏡の最小の長さは、その人の身長のちょうど半分になります。これは反射の法則により、目から足元、目から頭頂部までの光が鏡で反射して目に届く経路を幾何学的に計算すると導き出せます。
また、複数の鏡を組み合わせた場合の像の数も計算可能です。例えば、2枚の鏡を特定の角度で合わせたときに見える像の数は「360÷鏡の角度－1」という式で求めることができます。光の性質を学ぶ上では、この反射の法則と併せて、水やガラスを透過する際の「屈折」の仕組みについても理解を深めることが重要です。
かがみに光を当てると、光がはね返りますね。これを「反射」といいます。このとき、光がかがみに入ってくる角度（入射角）と、はね返っていく角度（反射角）は、いつでも同じ大きさになります。これを「反射の法則」とよびます。
かがみの中に自分がうつって見えるのは、この法則があるからです。かがみの中のすがたは、かがみの面をさかいにして、自分とちょうど反対側の同じきょりにいるように見えます。これを「線対称」といいます。たとえば、身長が150センチの人が全身をうつすためには、その半分の75センチの長さのかがみがあれば足りるんですよ。
2まいのかがみを角度をつけてならべると、かがみの中にたくさんの自分がうつります。たとえば、かがみを90度の角度でおくと、自分をふくめて4つの像が見える計算になります。万華鏡（まんげきょう）はこの仕組みを利用して、キラキラしたきれいなもようを作っているんですね。
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