光の屈折

氷のレンズで光を集めよう!(No.51)

お気に入りに追加お気に入り

氷のレンズで光を集めよう! 氷のレンズで光を集めよう!

実験監修:名古屋市科学館学芸員 佐伯平二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

どうしてなのかな?

凸レンズは両面または片面が球面状になっていて、中央が周辺よりも厚くなっています。
これをよく晴れた日の太陽光に当てると、光は一点(焦点)に集まります。この焦点に紙を置くと、紙は焦げたり燃えたりします。どうして凸レンズは光を一点に集めることができるのでしょう?

そうかなるほど!

光は同じ媒質(物質)の中では直進しますが、異なる媒質に進む時、その境界で進む方向が曲げられます。これを光の屈折といいます。レンズは、角度の異なるプリズムがたくさん重ねられたものと考えられます。プリズムでは、直進してきた光がプリズムに入る時と出る時に屈折が生じます。この時、光の入る面と出る面の角度が大きいほど、光は大きく曲がります。凸レンズは周辺部の方が光の入る面と出る面の角度が大きいため、光は周辺部で大きく曲がり、中央部では直進します。このため、凸レンズを通った光は一点で結ばれるのです(図参照)。レンズは、ガラスやプラスチックなどの透明な材料でつくられますが、透明な氷でも凸レンズをつくることもできます。そして、ガラスやプラスチックと同じように光を一点に集めることができます。

もしこの実験が気に入ったらシェアしてください