反射

反射のアイキャッチ画像 物理

・光などの波動が物に当たり、はね返ること

・反射の法則は、入射角=反射角

むかしむかし、ある国の女王が不思議な鏡を持っていました。

女王が鏡Aを見ている図
女王
女王

鏡よ鏡、世界で1番美しいのは誰?

鏡A
鏡A

私には女王様の顔しか映っていないので、女王様が1番美しく見えますけど、他の鏡だと違う可能性もあります

女王
女王

他の鏡とは?

鏡A
鏡A

あ、今から呼びますね、おーい、鏡Bはいるか?

すると、女王のもとに、鏡Aより大きな鏡Bが現れました。

女王が鏡Bを見ている図
鏡B
鏡B

お呼びですか?

女王
女王

鏡よ鏡、世界で1番美しいのは誰?

鏡B
鏡B

私には女王様の全身しか映っていないので、女王様が1番美しく見えますけど、他の鏡だと違う可能性もあります

鏡Bのような平面鏡で全身を映すには、鏡の長さが、全身の半分の長さ以上でなくてはいけません。

鏡が全身の半分以上の長さなら全身を映せるという説明図

反射の法則:入射角=反射角

女王
女王

他の鏡とは?

鏡B
鏡B

今から呼びます、おーい鏡C、カモーン!

すると、女王のもとに、反射望遠鏡が現れました。

女王が反射望遠鏡を見ている図
鏡C
鏡C

お呼びですか?

女王
女王

鏡なのか?これは。まあ、とにかく世界で1番美しいのは誰?

鏡C
鏡C

私には、月のクレーターとかは映せるんですけど、大気の揺らぎでそれより遠くははっきり見えないんですよね

カセグレン式反射望遠鏡は、凹面鏡で集めた光を凸面鏡で引き伸ばし、凹面鏡の後ろ側で観測します。

反射望遠鏡のしくみ
女王
女王

もう、いい加減にしてよ!

鏡C
鏡C

怒らないで!もっとよく見える鏡のところに、今から女王様を飛ばしますから!おーい、鏡Dよろしく!

すると、女王様はいつのまにか宇宙服を着せられて、宇宙空間に放り出されていました。少し離れたところに赤外線観測用宇宙望遠鏡があるのが見えます。ここなら大気の揺らぎはありません。

宇宙に飛ばされた女王の図
女王
女王

なんだこれは!本当に鏡なのか?
世界で1番美しいのは誰?

鏡D
鏡D

私には、太陽系外惑星の1つであるWASP-96bにいる、あなたより千倍も美しい白雪姫を映すことができます

女王
女王

そんなに遠くならどうでもいいわ…

鏡D
鏡D

え、毒りんごを渡しに行かなくていいんですか?ちなみに、地上にあるパラボラアンテナで電波を反射させて集める仕組みの電波望遠鏡も紹介できますけど?

女王
女王

もうたくさん!地球に戻して!

まとめ

反射が役に立っているシーンは、日常生活の中でたくさんあります。例えば、光ファイバーが長距離通信に使われるのは、その中で全反射が繰り返されていて、光エネルギーのロスが少ないからだよ。

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