理科室が実験ショーに!光のマジック、屈折の法則を観察しよう!

桑子研
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

光の曲がる様子を見てみよう

「光ってなんで曲がるの?」と生徒に聞かれたとき、どう答えますか?これは実は深い問題です。もちろん「光には屈折っていう現象があるんだよ」と伝えるのは簡単ですが、やっぱり理科は“体感”してこそ。

今回は、光の屈折と全反射がひと目でわかるシンプルだけど効果バツグンな実験をご紹介。

科学のレシピ

用意するもの

• 半円形のアクリルブロック(光路観察用)

アーテック 光路観察用レンズセット 008658

• LED光源(できれば白・赤・緑の3色)

アーテック LED光源装置 3色セット 8607

• 光を通す下敷き(または白い紙)

• 定規、鉛筆(光の進み方を記録する用)

実験の方法

1. 準備:机の上に半円形ブロックを置き、LED光源を使って光を斜めに当てられるように配置します。白い紙を下に敷いておくと、光の道筋がはっきり見えて記録しやすくなります。

2. 観察①:空気 → ブロック(アクリル)に光を当てて、屈折角の変化を観察。入射角を変えて、屈折角との関係を記録していきます。

3. 観察②:今度は逆に、ブロック → 空気への入射に切り替えます。角度を徐々に大きくしていくと、あるところから光が外に出ず、ブロック内部で反射し始める瞬間が。これが全反射です!

授業でのポイントとコツ

• 光が曲がる方向に注目させると、媒質の違い(屈折率)による光の進み方が直感的に理解できます。

• 角度の違いで起こる現象(屈折・全反射)を比較させることで、臨界角の理解も深まります。

• 部屋を暗くする必要はありますが、今回紹介したLED光源なら明かりを落とす程度でOK。

所要時間と活用法

授業での所要時間は15分ほど。導入や演示実験にもぴったりで、生徒の理解度チェックにも使えます。班ごとに観察→記録→発表という流れで展開するのもおすすめです。

ご家庭でも手軽にできるので、「自由研究」や「家での理科復習」にも最適ですよ(^^)

先生の授業が、もっと“光る”時間になりますように。おためしあれ!

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