まとめ
- 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す。
- 反射の法則や屈折の法則を考える際の基準となる重要な概念であり、境界面そのものとの角度ではない点に注意が必要です。
- 入射角の大きさが変わることで、反射する方向や、水やガラスの中へ進むときの折れ曲がり方（屈折角）が決定されます。
解説
光が鏡や水面などの境界に当たるとき、その進路を計算する上で基準となるのが入射角です。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びません。必ず境界面に対して90度で交わる「法線（ほうせん）」を引き、その法線と入射光との間の角を測る必要があります。
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ます。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ります。もう一つは「屈折の法則」です。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ます。入射角が大きくなると屈折角も大きくなり、一定の角度（臨界角）を超えると光が全て反射する「全反射」という現象が起こります。
入射角の概念は、鏡による像の見え方やレンズの仕組みを理解する上でも欠かせません。例えば、平面鏡に映る像は、鏡の面を対称軸として物体と線対称な位置に作られます。身長150cmの人が全身を映すために必要な鏡の最小の長さが75cmであるといった計算も、反射の法則に基づいた入射角の幾何学的な関係から導き出されます。
また、太陽光（白色光）がプリズムによって分光される現象も、色によって屈折率が異なり、同じ入射角でも屈折角に差が出るために生じます。さらに、この概念は光だけでなく音の性質にも共通しており、弦楽器の弦の太さや長さが音の高さ（振動数）に与える影響など、物理現象を数理的に扱うための基礎となります。
光がかがみや水に当たるとき、その入り方の角度を「入射角」といいます。ここで大切なのは、どこから角度をはかるかということです。かがみの面からはかるのではなく、かがみの面に対してまっすぐ垂直に立てた線と、光の線の間の角度をはかります。
光がかがみで反射するとき、入ってくるときの角度（入射角）と、はね返っていくときの角度（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」と呼びます。また、光が空気から水の中へ進むときは、光が折れ曲がります。これを「屈折」といいますが、この折れ曲がり方も入射角の大きさによって決まります。
入射角を正しく理解すると、かがみのどこに物が映って見えるかや、水の中にある魚が本当はどこにいるのかを計算できるようになります。理科の実験で光の進み方を調べるときは、まず面に垂直な線を引くことを忘れないようにしましょう。
2まいのかがみを角度をつけて並べると、中に映るものの数が増えるのを知っていますか？例えば、かがみを90度の角度で合わせると、本物と合わせて4つのものが見えます。これは「360÷かがみの角度－1」という計算で、映る像の数を求めることができるからです。入射角と反射のルールが生み出す、ふしぎな魔法のような現象ですね。
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