【サマーヒル通信】としえ先生の理科教室～光の屈折～

スペシャル講師・としえ先生（元青山学院高等部理科教員／物理学修士）によるサイエンス教室、今回のテーマは「見えるってどういうこと？光の直進性と反射」。小3〜小5の生徒が参加し、「見えるってどういうこと？」のおさらいと、光の直進性、鏡を使って光が反射する性質を持つことを学習しました。
今回の理科の時間では、「光はどう進むのか？」をテーマに、反射・屈折・全反射の実験を行いました。

まずは、せっけん水に斜めにレーザー光を当ててみました。すると、水面で光が曲がるように進みます。これが「屈折」です。
光は、通る場所（空気・水・ガラスなど）によって速さが違います。真空中がいちばん速く、空気、水、ガラス、ダイヤモンドの順にだんだん遅くなります。

光が空気中から水の中に斜めに入ると、速さの違いで進む方向が変わります。これを分かりやすくするために、「車輪の模型」を使ってみました。ツルツルの面（速い）とザラザラの面（遅い）の上を輪軸が進むと、先に遅い面に入った方の車輪がブレーキのように遅くなり、進む方向が曲がります。これが光の屈折と同じ仕組みです。

次に、凸レンズの実験です。
レンズはガラスでできていて、光が入ると屈折します。平行に入ってきた光は、レンズの先で一点に集まります。これを「焦点」といいます。
私たちの目の中にある水晶体もレンズと同じ働きをしており、焦点が網膜に合うように厚さを変えています。

模型を使って、目の仕組みも観察しました。
近視のときはレンズが厚くなり、焦点が網膜の手前に。
遠視のときはレンズが薄くなり、焦点が網膜の奥にできる様子がよく分かりました。

さらに、みんなが大好きなポケモンを使った実験もしました！
透明のプラスチックコップにポケモンを入れ、不透明のフタをしてそのまま水の中に沈めると…なんと横からは全く見えなくなりました。
これは、水中から空気中へ出るときに光が「全反射」してしまい、光が外へ出てこないためです。
この原理を利用しているのが「光ファイバー」。光はファイバーの中で何度も反射しながら進んでいきます。

身近な現象の中に、たくさんの“光のふしぎ”があることを発見できた時間でした！