頭と首が分かれた！プールで体が分かれる驚きのトリック写真！（光の屈折）
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
皆さん、こんにちは！皆さんの目を疑うような、そして科学の面白さに引き込まれるような、とっておきの写真を紹介します。まずはこちらの写真をご覧ください。
（themicahwallace）
mailonline
一見すると、まるでCGで加工されたかのような、信じられない光景が広がっていますよね。プールの中で、男性の頭と体がスパッと分かれて写っているではありませんか！「まさか、こんなことが本当に起こるの？」と、思わず二度見してしまった人もいるかもしれません。しかし、驚くことに、この写真は一切加工されていません。実際に撮影された一枚なのです。一体どうすれば、こんな不思議な写真が撮れるのでしょうか？その秘密は、私たちの身近な現象である「光の屈折」に隠されています。
さらに、実際にこの現象が動いている様子を見てみましょう。
（動画挿入：鉛筆がスパッと切れた！光の屈折）
動画の中では、男性がプールの中を歩いているのですが、り頭と体が分かれて見え、その不思議さに釘付けになりますね。まさに「眼を疑う」とはこのこと。この驚くべき現象の仕組みを理解するには、「光の屈折」という理科の重要な概念が深く関係しているのです。
光の屈折を体験してみよう！
この不思議な現象の原理を、皆さんの目で確かめることができる簡単な実験があります。準備するのは、鉛筆と、厚みのある透明なブロックガラスです。
このように、鉛筆をブロックガラスの向こう側に置いてみてください。
真上から見るとこのような感じです。
これを横から見ます。鉛筆の正面から見てみると、鉛筆が一直線で見えますが、
目線を少しずつずらしていくと、、、
どうでしょう？まるで魔法のように、鉛筆がスパッと切れて見えませんか？これが、光の屈折が引き起こす視覚のトリックなのです。
なぜ光は曲がるのか？
光は、空気中を進むときと、水中やガラスの中を進むときでは、その進む速さが変わります。この速さの変化によって、光の進む方向が曲がる現象を「光の屈折」と呼びます。
プールで体が分かれて見えた写真や、ブロックガラスで鉛筆が切れて見えた現象は、まさにこの光の屈折が原因で起こっています。プールの場合、水と空気の境界面、そしてプールの分厚いアクリル板を光が通過する際に、何度も屈折が起こります。その結果、私たちの目に届く光の経路が本来とは異なるため、物体がずれて見えたり、分かれて見えたりするのです。
この原理は、以下のような面白いトリック写真にも応用されています。
（引用画像挿入：https://www.netagazou.com/archives/30281921.html）
これも同じように光の屈折を使った、まさに科学のいたずらですね。
光の逆進性で考えてみよう！
さて、ここで皆さんに質問です。光は実際にこのように曲がって進みますが、「光の逆進性」という性質を考えると、なぜ物体がずれて見えるのか、その理由がもっとはっきりと理解できるはずです。
光の逆進性とは、「光は、その進む経路を逆にたどることもできる」という性質です。つまり、私たちが見ている物体から発せられた光が、どのような経路をたどって目に届いているのかを逆に考えてみてください。そうすると、なぜ本来の位置とは異なる場所に物体が見えるのか、そのズレの理由がきっと見えてくるはずです。
光は実際にこのように曲がります。逆進性で考えると、ズレる理由がわかりますか？
光の屈折は、身の回りにある様々な現象に関わっています。例えば、水中のものが実際よりも大きく見えたり、空に虹がかかったりするのも、すべて光の屈折が関係しているのです。
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