一般小学生
まとめ
- 光源から発せられた光が、照射対象の面に当たる範囲の広さのことです。
- 点光源からの距離が遠くなるほど、光が放射状に広がるため受光面積は大きくなります。
- 受光面積が大きくなると、単位面積あたりの光のエネルギー（明るさ）は減少します。
解説
光が一点から四方八方に広がる「拡散光線」の場合、光源からの距離と受光面積には幾何学的な関係があります。光源からの距離が2倍、3倍と遠ざかるにつれて、光が照らす範囲は縦方向と横方向の両方に拡大するため、面積は2の2乗（4倍）、3の2乗（9倍）というように、距離の2乗に比例して増加します。
この現象は、プロジェクターの映像をスクリーンから離すほど画面が大きくなる様子をイメージすると分かりやすいでしょう。光が届く範囲（受光面積）が広がる一方で、光の密度は薄くなるため、同じ光源であっても遠くにある面ほど暗く照らされることになります。
小学生のみなさんへ
受光面積とは、光が当たっている場所の広さのことです。たとえば、暗い部屋でかいちゅう電灯をかべに向かって照らすとき、かべに映っている光の輪の大きさが「受光面積」にあたります。
かいちゅう電灯をかべから遠ざけていくと、光の輪はどんどん大きくなります。これは光が外側に向かって広がっていく性質があるからです。もし、かべからの距離を2倍にすると、光の輪の広さは4倍になります。距離を3倍にすると、広さは9倍にもなります。
ただし、光の輪が大きくなればなるほど、光の強さは弱くなって、かべは暗く見えるようになります。同じ強さの光が広い場所に散らばってしまうからです。理科の実験や、太陽の光を利用するときにとても大切な考え方です。
記事の内容に誤りがありますか？
⚠️ 修正を提案する