問4 図4 のように,油の入ったビーカーに透明なガラス棒を入れ,ビーカーを横から…
(1 ・2 のどちらか1 題を選び解答する) 光の性質とその利用について,問1 ~問5 に答えよ。
問4 図4 のように,油の入ったビーカーに透明なガラス棒を入れ,ビーカーを横から観察する と,油の中に入った部分のガラス棒が見えなくなった。ガラス棒が見えなくなった理由を説 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。
ガラス棒 油 図4
- 1 油の表面ですべての光が反射し,ガラス棒に光が届かなかった。すべての光が油の表面で反射することはありません。
- 2 油とガラスの屈折率が等しく,光がガラス棒の表面で反射も屈折もすることなく進んだ。屈折率が等しいと境界面で光が曲がらず、見えなくなります。
- 3 油中を進んできた光とガラス棒の表面で反射した光が干渉した。干渉では、この見え方は説明できません。
- 4 ガラス棒に当たった光が,ガラス棒の表面で乱反射した。乱反射が起きれば、かえって白っぽく目立って見えます。
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2です。光が別の物質に入るとき、2つの物質の屈折率に差があるほど境界面で反射や屈折が起こり、そこに物があると分かります。油とガラス棒の屈折率がほぼ等しければ、境界面で光は曲がらずそのまま進むため、ガラス棒があってもないときと同じように見え、見えなくなります。1の全反射でも、3の干渉でも、4の乱反射でもありません。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00007.htm)を加工して作成