点光源

• 大きさの無視できる一点から、あらゆる方向に光を放射しているとみなせる光源のこと。
• 光源からの距離が2倍、3倍になると、照らされる面の明るさは4分の1、9分の1になる「逆二乗の法則」が成り立つ。
• 光の直進性により、物体の影の境界が非常にはっきりとした「本影」を作る特徴がある。

解説

点光源は、物理学や光学において光源の大きさを無視し、一点から光が放射されているとみなす理想的なモデルです。実際には豆電球のような小さな光源を扱う際や、光源から十分に離れた場所から観察する場合にこの考え方が適用されます。点光源から放たれた光は、一点を中心とした球面波として全方向に均等に広がる性質を持ちます。

この拡散する性質により、光が照らす面積は光源からの距離の2乗に比例して大きくなります。その結果、単位面積あたりの光の強さ（照度）は距離の2乗に反比例して減少します。これを「逆二乗の法則」と呼び、距離が離れるほど急激に暗くなる現象を説明します。一方、太陽光のような平行光線では、距離による明るさの変化はほとんど無視できるという違いがあります。