光の反射についてわかりやすく解説！【中学理科】

中学１年生では、「光の反射」について学習しますが、光の反射についてよく理解できていますか？

この記事では、「光の性質」「光の反射」「光が反射する理由」についてわかりやすく解説してます。

光の面白い性質について勉強していきましょう！

【はじめに】自己紹介
1. 光の性質とは？
2. 光の反射
3. 乱反射
3. 【コラム】光が反射するしくみ
4. まとめ
5. 光の性質　記事一覧
6. 参考サイト

【はじめに】自己紹介

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1. 光の性質とは？

中学１年生で学習する光の性質には、次の４つがあります。

光の性質（クリックするとその解説に飛びます）

① 光の直進　

② 光の反射　（←今はこちら）

③ 光の屈折　

④ 光の全反射

⑤ 凸レンズの性質

これらの光の性質はどれも身の回りでよく起こることですが、いざ教科書で勉強しようとすると、難しく感じますよね。

この記事では、光の性質の中の②の「光の反射」について詳しく説明していきます！

2. 光の反射

光は鏡などに当たると、同じ角度ではねかえります。これを「反射」といいます。

下の図のように、鏡に光が反射した場合について考えてみましょう。

鏡に向かっていく光を「入射光」、鏡に反射した光を「反射光」といいます。

また、光が鏡などに向かっていくときの角度を「入射角」。はね返った時の角度を「反射角」といいます。

ちなみに、「入射角」と「反射角」は鏡に引いた垂線（垂直な線）との間の角度になります。

入射角と反射角は必ず同じ角度になるため、「入射角」＝「反射角」となり、このことを「光の反射の法則」といいます。

反射のポイントは次の3つです！

反射のポイント

① 鏡に向かう光を「入射光」、反射した光を「反射光」という。

② 鏡に引いた垂線との角を「入射角」、「反射角」という。

③ 「入射角」＝「反射角」となる。（光の反射の法則）

3. 乱反射

「乱反射」は光が、表面が凸凹（でこぼこ）な物体にあたり、いろいろな方向に反射することです。

下の図のように、岩に光を当てた場合について考えてみましょう

この時、光はいろいろな方向に反射しています。

そのため、鏡とは違い、いろいろな角度から岩を見ることができます。

3. 【コラム】光が反射するしくみ

※コラムは中学校の範囲外です。興味がある人は読んでみてください。

カメ吉

反射するのは分かったけど、鏡で光はなぜ反射するんだろう？

カメ吉くん、いいところに気が付きましたね！
「光の反射」について勉強して、同じ疑問をもった人も多いと思います。

皆さんの素朴な疑問を解決するために、次は「光の反射のしくみ」について解説していきます！

① 光が反射する理由

光が反射する理由は、
「光もボールのようにぶつかるとはね返る性質があるから」です。

この性質は、実はボールだけではなく、全ての物体が持っています。

詳しくは中3の「物体の運動」で勉強しますが、

全ての動いている物体は、「そのままの運動を続けようとする」性質があります。

地球上では、重力があるため分かりずらいですが、無重力（物体になにも力が働かない状態）では一度動き出した物体はずーと動き続けますよね。

光も同じように、進み続けようとする性質があるため、直進できない場合にははね返えって「反射」がおこるのです。

② 光の性質（詳細）

次は光の性質についてより詳しく説明していきます。

光がガラスや水などの透明なものにぶつかった時には「反射」や「乱反射」以外のことも起こります。

それは「透過（とうか）」「吸収」「散乱（さんらん）」です。

「透過」は、透明なガラスや水の中を光が通り抜けることです。

「吸収」は、物体によって光のが吸収されてしまうことです。
黒い物体などに光を当てたときにおこります。

「散乱（さんらん）」は、光が小さな粒子にあたっていろいろな方向へ進むことです。

空が青くみえたり、夕焼けがみられるのは「光の散乱」が起こるためです。

どの現象が起こるかは、光が当たる物体や物質のつくりによってちがいますが、
この３つの現象を詳しく理解することは難しいので、中学校の段階では、光には色々な性質があることだけは覚えておいてください！

③ 鏡で光が反射する条件

では一体、光はどのような条件で「透過」や「吸収」「散乱」ではなく、「反射」するのでしょうか？

結論からいうと、鏡が光を反射する条件は、「鏡の表面がなめらかで、光が通り抜けるところがない」ときです。

光は石のようにデコボコしたものに当たっても綺麗に反射しません。

また、ガラスのように光が通り抜けてしまうものに当てても透過してしまいます。

鏡は、平らなガラスにうすい金属の膜をはってつくられるため、デコボコや光が通り抜けられるすき間がほとんどありません。

そのため、鏡に当たった光はほとんどが「反射（鏡面反射）」されるのです。