光は何かにあたると反射します。水やガラス面などにあたると、一部は反射しますが、その他は屈折して入っていきますね。
ここでは屈折した光の具体例を見ていきましょう。

うかぶ硬貨

手品のようで有名な現象です。見えなかった器の底の硬貨が水を入れると見えるようになる、というものです。

順番にラジオボタンをクリックしてみてください。
器の底の硬貨が見えない位置から見ています。

水を入れると、硬貨から出た光は空気中に
  出るときに屈折するので、目まで光が届く
  ようになります。ヒトの目は「光は直進する
  もの」と認識しているので、硬貨は実際より
  浮かび上がって見えるようになります。

折れるストロー

これもよく見る光景ですね。

ストローの先端から出た光の一部が
空気中に出るときに屈折して目に入ります。

そのため、ストローが水面に近づくように
折れ曲がり、短く見えます。

水中の鏡に映る虚像

空気中の物体は、水の中にある鏡にはどのように像が映るのでしょう。
ふつうの反射なら、像は鏡に対して対称の位置にできますね。

順番にラジオボタンをクリックしてみてください。
水の中に鏡を置き、鏡に映る像を見ます。

物体からの光は水に入るとき屈折し、
  鏡に反射してまた空気中に出るときに
  屈折して目に届きます。像は鏡に対して
  対称の位置より浮き上がりました。

このように考えてみましょう。
  鏡もまた水の中にあるので、浮き上がっ
  て見えます。その浮いた鏡の像に対して
  対称の位置に像ができています。

水面に映った金魚

全反射の例です。見る角度によって、水面や水槽の側面が鏡のようになって金魚が映って見えますね。

水から光が出るときは入射角<屈折角となりますね。

入射角が大きいとき、屈折角が90度をこえてしまい、光が空気中に出ていけなくなる現象を全反射といいました。

図のような角度から見た場合も入射角が大きいため、光は水面で屈折し(全反射)、目に届きます。そのため、目に届いた光の向きに金魚の像が見えます。

※正確には、この図は水の中から金魚を見た場合になります。
水槽の外から見ているとき、目に入る光はもう一度空気中に出るときに屈折するので、像の位置は少し変わります。(もう少し上になります)

水面の上から見るときは、
見る角度によって
金魚からの光が水面で
全反射してしまい、
目には届かなくなります。

 

直角プリズムを通る光

直角プリズムとは、直角二等辺三角形の形をしたガラス柱です。
使い方によっては平面鏡のように光を反射させることができるので、光学機器に使われています。
ここでは入射角41度で全反射が起こるものとします。

このように光を入射
させた場合、プリズムは光を直角に折り曲げることができます。
このように光を入射
させた場合、プリズムは光をUターンさせることができます。

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