中学１年の理科の「光の性質」の単元では、「直進」「反射」「屈折」「全反射」などを学習します。
この記事では、中学生が学習する光の性質のなかでも「光の屈折」についてわかりやすく解説しています。
光の屈折について一緒に勉強していきましょう！
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1. 光の性質
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。
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③の「光の屈折」について詳しく説明していきます！
2. 光の屈折
理科では、光が曲がることを「屈折」といいます。
光の屈折は、空気からガラスなど、光が別の物質の中に入るときに起こります。
まずは、この「光の屈折」のキーワードについて勉強していきましょう！
ガラスや水などに向かっていく光を「入射光」、屈折した光を「屈折光」と言います。
水に垂線（垂直な線）を引き、垂線と入射光の間の角を「入射角」、垂線と屈折光の間の角を「屈折角」といいます。
空気からガラスや水に光が入射する時、「入射角」＞「屈折角」となります。
一方で、ガラスや水から空気中に光が入射する時には、「入射角」＜「屈折角」となります。
光の屈折のポイントを確認しましょう！
① 向かっていく光を「入射光」、屈折した光を「屈折光」という。
② 入射光と垂線の間を「入射角」、屈折光と垂線の間を「屈折角」という。
③ 空気→ガラス・水などでは、「入射角」 ＞ 「屈折角」 となる。
④ ガラス・水など→空気では、「入射角」 ＜ 「屈折角」 となる。
3. 【コラム】光の屈折する角度はどのように決まる？
光が曲がるのはわかったけど、なぜ屈折するときの角度って
決まってるの？
かめ吉、いいところに気が付いたね！
実は、屈折する角度の大きさは「屈折率」という値で決まっているんだ！「屈折率」について簡単に説明するね！
屈折する角度の大きさは、「屈折率（絶対屈折率）」というもので表されます。
屈折率は、真空のときの屈折率を１として物質ごとに値がきまっており、値が高ければ高いほど屈折する角度は大きくなります。
主な物質の屈折率は、次の通りです。
| 物質 | 屈折率 | 備考 |
| 空気 | 1.0003 | 0℃、１気圧 |
| 二酸化炭素 | 1.0005 | |
| 氷 | 1.309 | 0℃ |
| 水 | 1.3334 | 20℃ |
| エタノール | 1.3618 | |
| 水晶 | 1.5443 | 18℃ |
| ガラス | 1.43 – 2.14 | |
| サファイア | 1.762 – 1.770 | |
| ダイヤモンド | 2.417 |
この表の中で比べると、屈折角は空気で一番小さく、ダイヤモンドで一番大きいといえますね。
また、空気と水やガラスを比べてみると、空気の屈折率が約1.00であるのに対して、水は約1.33、ガラスは約1.4～2.1であり、ガラスや水は空気より屈折率が高いことが分かります。
① 屈折しやすさは「屈折率」で表される。
② 光は「屈折率」が高いほど大きく屈折し、低いほど屈折しない。
③ 水やガラスに比べて、空気は屈折率が低いため、空気ではあまり屈折が起こらない。
4. まとめ
この記事では、「光の屈折」について解説しました！
最後に、今回のポイントを確認しておきましょう！
① 光が曲がることを「屈折」という。
② 屈折は、2つの別の種類の物質の間でおこる。
③ 光が屈折せずに全て反射することを「全反射」という。
④【応用】屈折する角度の大きさは「屈折率」によって決まっている。
最後まで読んでいただき、ありがとうございました！
5. 光の性質 記事一覧
① 光の直進
② 光の反射
③ 光の屈折 （←今はこちら）
④ 光の全反射
⑤ 凸レンズの性質
