科学のしくみ / 10問

鏡と水でたどる光のクイズ

公開 2026-10-05 更新 2026-10-05

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。

問題の一覧から選ぶ

選択肢を1つ選んで、答えを確かめてください。解説だけを開いて読むこともできます。

第1問 / 10問

鏡の面で光がはね返る現象を何という?

第1問の選択肢
答えと解説を読む

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

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?

第2問の選択肢
答えと解説を読む

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

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?

第3問の選択肢
答えと解説を読む

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。

反射角は、同じ法線を基準に比べる

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

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?

第4問の選択肢
答えと解説を読む

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

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?

第5問の選択肢
答えと解説を読む

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

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?

第6問の選択肢
答えと解説を読む

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

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?

第7問の選択肢
答えと解説を読む

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

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?

第8問の選択肢
答えと解説を読む

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。

進む媒質が逆なら、曲がる向きも逆

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

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?

第9問の選択肢
答えと解説を読む

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

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?

第10問の選択肢
答えと解説を読む

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