中学理科 / 物理分野 Unit 10

光

なぜ鏡に像が映る？なぜ水中の物体がずれて見える？
光の直進・反射・屈折・凸レンズを図解で学ぼう。

✨ 反射の法則🌊 屈折・全反射🔍 凸レンズと像

光の直進と反射

光は均一な物質の中を直進する。鏡などに当たると反射し、入射角と反射角は等しい（反射の法則）。

図1：反射の法則。法線（反射面に垂直な線）を基準に入射角と反射角が等しくなる。

光が異なる物質の境界面を通るとき、進む方向が変わる——これを屈折という。空気→ガラスでは光は法線に近づく方向に折れ曲がる。

図2：光が空気からガラスに入ると、法線に近づく方向に曲がる（逆は離れる方向）。

🔑 POINT

光が水・ガラスから空気に出るとき、入射角が一定以上になると全反射が起き、光が境界面を越えられなくなる。光ファイバーはこの全反射を利用している。

凸レンズは光を集める。焦点より遠い物体からの光は焦点の反対側に実像を作り、焦点より近いと虚像になる。

図3：物体が焦点より遠い場合、レンズの反対側に倒立の実像ができる。

📋 物体の位置と像のまとめ

物体の位置	像の種類	像の向き	像の大きさ
焦点距離の 2倍より遠い	実像	倒立	物体より小さい
焦点距離の 2倍の位置	実像	倒立	物体と同じ
焦点距離〜2倍の間	実像	倒立	物体より大きい
焦点上	像なし	—	—（光は平行に出る）
焦点より近い	虚像	正立	物体より大きい

✅ この単元のまとめ

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