問1 図1 のように,断面が二等辺三角形のプリズムの1 つの面に薄い金属フィルム…
(1 ・2 のどちらか1 題を選び解答する) 光の性質について,問1 ~問5 に答えよ。
問1 図1 のように,断面が二等辺三角形のプリズムの1 つの面に薄い金属フィルムを貼り付 け,左側の面に単色光を垂直に当てた。光は図中の矢印のように,Aの位置で反射した後, Bの位置で屈折して進んだ。Aの位置で反射するときの反射角と,Bの位置で屈折するとき の屈折角の組合せとして正しいものを,下の1 ~4 のうちから一つ選べ。
薄い金属フィルム 単色光 プリズム 図1
- 1 反射角:ア 屈折角:ウ反射角は正しいのですが、ウは光と面との間の角であり、法線から測った屈折角ではありません。
- 2 反射角:ア 屈折角:エどちらも法線から測った角で、Aではア、Bではエがそれに当たります。
- 3 反射角:イ 屈折角:ウイは光と面との間の角です。反射角は法線から測るのでアになります。
- 4 反射角:イ 屈折角:エ屈折角は正しいのですが、反射角は法線から測るのでイではなくアです。
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2です。反射角も屈折角も、面に垂直に引いた線である法線から測る角です。Aの位置では、金属フィルムの面に立てた法線が図の点線で示されており、反射した光と法線との間の角がアですから、反射角はアになります。イは反射した光と面との間の角なので、反射角ではありません。Bの位置でも同じように、プリズムの面に立てた法線と、外へ出ていく光との間の角がエですので、屈折角はエになります。ウは面との間の角です。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00010.htm)を加工して作成