鏡と水でたどる光のクイズ
第1問へ鏡に映る姿や、水に入れたストローの見え方。いつもの景色にも、光が進む道筋の手がかりがあります。このクイズでは、反射と屈折の違いから始め、鏡の像や水と空気の境目で起こる変化を10問でたどります。角度を考えるときには、何を基準に測った角度なのかにも注目してください。式を暗記するより、どこからどこへ光が進んでいるかを整理してみましょう。図は方向の関係を示す模式図です。太陽や強い光源を直接見たり、レーザーを目に向けたりせず、身近な見え方を言葉と図で比べていきます。
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0 / 10問 回答済み
第1問 / 10問
鏡の面で光がはね返る現象を何という?
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答え:反射
光が面に当たり、元の側へ進む現象を反射と呼びます。鏡を見る場面では、物体から来た光が鏡ではね返って目に届く道筋を考えます。光が目まで来る経路に鏡が入ることで、物体の像を見ることができます。物体そのものの位置と、光がはね返る面を分けて考えるのが手がかりです。
参考にした資料
- OpenStax「The Law of Reflection」確認日 2026-10-05
- キヤノン サイエンスラボ「虹はなぜできる?」確認日 2026-10-05
第2問 / 10問
反射の法則で使う入射角は、鏡の面とどの線を基準に測る?
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答え:面に垂直な法線
入射角は、光が当たる点で面に垂直に引いた法線と、入ってくる光の間の角度です。面そのものとの角度ではありません。基準をそろえないまま数値だけを比べると、反射の法則を取り違えます。図の中で先に法線を見つけ、それから光の向きを読むのが手がかりです。
参考にした資料
- OpenStax「The Law of Reflection」確認日 2026-10-05
- キヤノン サイエンスラボ・キッズ「全身を映す鏡の大きさは?」確認日 2026-10-05
第3問 / 10問
法線から測った入射角が30度のとき、平らな鏡での反射角は?
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答え:30度
反射角は入射角と等しいので、どちらも法線から測れば30度です。鏡の面から測った角度と混ぜると60度という別の値が出ます。この問いでは両方とも同じ法線が基準です。光が来る側と出ていく側に分け、法線との開き具合を比較すると対称な関係が見えます。
入射角も反射角も、鏡の面に垂直な法線から測ります。この例はどちらも30度です。矢印は光の進む向き、破線は法線を示します。線の太さは光の幅を表しません。
参考にした資料
- OpenStax「The Law of Reflection」確認日 2026-10-05
- キヤノン サイエンスラボ「虹はなぜできる?」確認日 2026-10-05
第4問 / 10問
平らな鏡の前50cmにある物体の像は、鏡のどこに見える?
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答え:鏡の後ろ50cm
平面鏡の像は、物体が鏡から離れているのと同じ距離だけ鏡の後ろに見えます。この場合は50cmです。実際に鏡の後ろへ物体が移ったわけではなく、反射した光を後ろへ延長すると、そこから来たように見える像です。物体と像の間の距離と、鏡からの距離を区別しましょう。
参考にした資料
- OpenStax「The Law of Reflection」確認日 2026-10-05
- キヤノン サイエンスラボ・キッズ「全身を映す鏡の大きさは?」確認日 2026-10-05
第5問 / 10問
凹凸のある紙の表面に平行な光が当たると、反射した光の向きはどうなる?
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答え:さまざまな向きになる
表面の細かな凹凸では、場所ごとに面の向きが異なります。そのため平行に来た光も、反射後にはさまざまな向きへ進みます。これが拡散反射です。各部分で反射の法則が消えるわけではありません。紙をいろいろな方向から見られることと、鏡の反射の見え方を分けて考えます。
参考にした資料
- OpenStax「The Law of Reflection」確認日 2026-10-05
- キヤノン サイエンスラボ・キッズ「鏡ってなに?」確認日 2026-10-05
第6問 / 10問
水に入れたストローが境目で曲がって見える主な理由は?
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答え:境目で光が屈折する
ストローから目へ届く光は、水や空気の境目で進む向きが変わります。そのため水中の部分が、実際とずれた位置に見えることがあります。ストローそのものが折れたと決めるのではなく、光が目に届く途中の経路を考える問題です。見る位置によって見え方も変化します。
参考にした資料
- OpenStax「The Law of Refraction」確認日 2026-10-05
- Nikon キッズアイランド「光の屈折を調べよう」確認日 2026-10-05
第7問 / 10問
空気から水へ斜めに進む光は、水中で法線に対してどう曲がる?
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答え:法線に近づく
空気から水へ進むと、光は水中でより遅くなり、斜めの光は法線に近づく向きへ屈折します。面と平行になるという意味ではありません。境目に垂直に進む場合と区別し、ここでは斜めに入る条件で比べています。進む前と後の媒質を確認すると、曲がる向きを整理できます。
参考にした資料
- OpenStax「The Law of Refraction」確認日 2026-10-05
- 岡山県教育委員会「科学オリンピックへの道 物理編」確認日 2026-10-05
第8問 / 10問
水から空気へ、全反射が起こらない角度で斜めに出る光はどう曲がる?
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答え:法線から離れる
水から空気へ出る光は速さが増し、屈折する光は法線から離れる向きへ進みます。前の問いとは媒質を進む順が逆です。入射角によっては全反射が起こるため、この問いは空気側へ屈折した光が出る条件に限定しています。水面からの角度ではなく法線を基準に読みます。
左は空気から水へ斜めに進む光が法線へ近づく例、右は水から空気へ出る光が法線から離れる例です。右は全反射が起こらない条件。角度や屈折率を数値通りに再現していない模式図です。
参考にした資料
- OpenStax「The Law of Refraction」確認日 2026-10-05
- 岡山県教育委員会「科学オリンピックへの道 物理編」確認日 2026-10-05
第9問 / 10問
屈折率の高い媒質から低い媒質へ進む光で、入射角が臨界角を超えると起こるのは?
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答え:全反射
屈折率の高い側から低い側へ進み、入射角が臨界角より大きくなると、光は境界で全反射します。どちらへ進むときでも起こる現象ではありません。光ファイバーにも利用されるしくみですが、ここでは向きと角度の二つの条件を確認し、単なる反射と区別します。
参考にした資料
- OpenStax「Total Internal Reflection」確認日 2026-10-05
- 岡山県教育委員会「科学オリンピックへの道 物理編」確認日 2026-10-05
第10問 / 10問
太陽光から虹の色が分かれて見える「分散」は、何の違いと関係する?
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答え:色(波長)による屈折率の違い
分散は、光の色に対応する波長によって屈折率が異なることと関係します。水滴では屈折と内部での反射を経て、色ごとに違う方向へ光が出ます。水滴が新しく色を作るという説明ではありません。反射と屈折に加え、色による曲がり方の違いを見ると虹のしくみにつながります。
参考にした資料
- キヤノン サイエンスラボ「虹はなぜできる?」確認日 2026-10-05
- OpenStax「Refraction」確認日 2026-10-05

10問、最後まで考えました。
今回の結果
気になった解説を読み返して、発見を持ち帰りましょう。