問5 食用油をすべて抜き取り,図6 のように水槽に水を満たし,牛乳を1 滴加えて…
問1 ~問5 に答えよ。 図1 のように円形の水槽に半分だけ水を満たし,Pの位置から 水槽に向けて,レーザー光を入射させる実験をおこなった。図2 および図3 は水槽を正面から見たときのものである。レーザー光 はPから円の中心Oを通るように入射させた。表に物質の屈折率 を示す。 レーザー光 P P 空気 水 アイ ウ O P 空気 水 O a b c d 図1 図2 図3
問5 食用油をすべて抜き取り,図6 のように水槽に水を満たし,牛乳を1 滴加えて少し濁らせ た。白色光を水槽の左側から入射し,水槽の水を通してスクリーンに投影すると,赤みが かった色が観測された。この理由を説明する文として最も適切なものを,下の1 ~4 のうち から一つ選べ。
白色光 スクリーン 図6
- 1 干渉により,他の色に比べて赤色の光が強まったため。干渉では、この色の変化は説明できません。
- 2 回折により,他の色に比べて赤色の光が強まったため。回折では、この色の変化は説明できません。
- 3 分光により,赤色の光のみが直進したため。分光は光を色ごとに分けることで、この現象とは別です。
- 4 散乱されにくい赤色の光が多く通過したため。散乱されにくい赤い光が多く通り抜けるためです。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は4です。細かい粒に光が当たると散乱が起こりますが、波長の短い青い光ほど散乱されやすく、波長の長い赤い光は散乱されにくい性質があります。牛乳で濁らせた水を通ると、青い光は途中で散らされ、散乱されにくい赤い光が多く通り抜けるため、スクリーンは赤みがかって見えます。夕焼けが赤く見えるのと同じ理由です。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00002.htm)を加工して作成