問4 図6 のように,白色光を水槽の左側から入射させてスクリーンに投影した。水槽…
(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。 図1 の2 種類の形状のガラスと,ガラス製の円柱形の水槽を用いて光の実験を行った。水槽の ガラスの厚さは無視でき,水で満たされている。また,ガラスと水の屈折率は空気の屈折率より も大きいものとする。 直方形ガラス 半円形ガラス 円柱形水槽 図1 図4 のように,水で満たされた円柱形水槽の中心Oを通るx軸に対して,平行になるように2 本の赤色のレーザー光e,fを入射させると,レーザー光は屈折して点Fで交わるように進ん だ。ただし,レーザー光e,fが,水槽と交わる点をそれぞれA,Bとする。 x 赤色のレーザー光 e f A B 図4
問4 図6 のように,白色光を水槽の左側から入射させてスクリーンに投影した。水槽に牛乳を 1 滴ずつ加えて濁らせていくと,スクリーンには赤みがかった色が見られるようになった。 この現象は光の何という性質によるものか。最も適切なものを,下の1 ~4 のうちから一つ 選べ。
白色光 牛乳を加えた水 スクリーン 図6
- 1 散乱細かい粒によって光が散らされる、散乱という現象です。
- 2 分散分散は、光が色ごとに分かれる現象です。
- 3 干渉干渉は、波が重なって強め合ったり弱め合ったりする現象です。
- 4 乱反射乱反射は、でこぼこした面でいろいろな向きに反射する現象です。
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1の散乱です。細かい粒に光が当たると、光はいろいろな向きに散らされます。このとき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ため、濁った水を通り抜けた光は赤みがかって見えます。夕焼けが赤く見えるのも同じ理由です。2の分散、3の干渉、4の乱反射では、この色の変化を説明できません。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00019.htm)を加工して作成