水を入れた水そうの中から水面に向かって光を当て、水面に対する入射角をだんだん大き…
水を入れた水そうの中から水面に向かって光を当て、水面に対する入射角をだんだん大きくしていったところ、ある角度をこえたところで光が空気中へ出ていかず、すべて水中側へはね返るようになった。この現象の名称と、身のまわりでの利用例の組合せとして最も適切なものはどれか。
- ⑴ 全反射 利用例 虫めがねで小さな文字を大きく見る虫めがねは、レンズによる光の屈折を利用しています。
- ⑵ 屈折 利用例 光ファイバーによる通信この現象では光が境界面ですべてはね返っています。
- ⑶ 乱反射 利用例 白い紙がどの向きからも白く見える乱反射は、表面のでこぼこで光がさまざまな向きに反射する現象です。
- ⑷ 全反射 利用例 光ファイバーによる通信光を細い繊維の中に閉じこめて遠くまで送れます。
解説
正解は⑷です。光が水中から空気中へ進むとき、入射角が大きくなるほど屈折角も大きくなり、ある角度をこえると屈折して出ていく光がなくなって、境界面ですべての光がはね返ります。この現象を全反射といいます。全反射を利用すると、光を細いガラスの繊維の中に閉じこめたまま遠くまで送ることができ、光ファイバーによる通信に使われています。内視鏡やかざりのカットガラスにも生かされています。
AIが生成したオリジナル問題です。実際の試験問題ではありません。