Question

希空

（4）解説読んでもよくわからないので教えてほしいです(><)

2 光の進み方について、次の
<実験>
図4のように, スリット台の上に全円分度器, 半円形レ 図4
ンズを置き,光源装置からレンズの中心に向かって光を当
て、入射光と半円形レンズの平らな側面の間の角Aと、屈
折光と半円形レンズの平らな側面の間の角Bの関係を調べ
た。 表2は、空気中から半円形レンズの中心に光を当てた
ときの角Aと角Bの関係を, 角Aが30° から 90°の範囲
でまとめたものである。
(1) この実験において, 角Aが50°のときの入射角と屈折角
の大きさの組み合わせとして適切なものを次のア~エか
ら1つ選んで、その符号を書きなさい。
ア 入射角 50°
屈折角 65°
イ 入射角50°
屈折角 25°
入射角40°
屈折角 65°
エ入射角40°
屈折角 25°
199
I 60°
光源装置
表2
光の道すじ
角A[°]
角B[°]
(3) 図5のように, 実験で用いた装置で, 半円形レンズの曲面側から
中心に向かって角 A が 45° となるように光を当てると, レンズの
中心からレンズの外に出ていく光が見られた。 このことについて
説明した次の文の 1 に入る語句として適切なものを、 あとの
ア~ウから1つ選んで, その符号を書きなさい。 また。 2 に
入る語句として適切なものを,あとのア,イから1つ選んで、その
符号を書きなさい。
レンズから出た光とレンズの平らな側面の間の角Bの大きさは
2
していくとやがてレンズから出ていく光は見られなくなった。
イ 45°より大きく
イ 小さく
【①の語句】 ア 45°で
【②の語句】 ア 大きく
図5
(2)この実験において, 光源装置からレンズの中心に光を当てたとき, 平らな側面で屈折する光の他に
らな側面で反射する光も見られた。 角Aが30°のときの反射角の大きさとして適切なものを、次のア
から1つ選んで その符号を書きなさい。
ア 30°
イ 35°
ウ 55°
半円形レンズ
90 80 70 60 50 4030
90 83 77 71 65 1601
光源装置
図6
(4) 実験で用いた半円形レンズに図6のように光を当てると光の
道筋は、レンズの曲面で反射する光とレンズの曲面で屈折する光
に分かれた。このとき, 反射光と屈折光の間の角は何度か, 求めな
さい。ただし,角度は0°より大きく, 180°以下とする。
平らな側面
A
光の道すじ
光源装置
全円分度器
genn
ウ 45°より小さく
光の道すじ
角Aの大きさを45° より
全円分度器
半円形レン
レンズの
中心
半円形レンズ
レンズの一
中心
30%

(音・光)
1 (2) ②図2図3よりおんさBの振動数はおんさAの2倍なので, 500 (Hz)×2=1000 (Hz)
(3) P, Qの2地点の打ち上げ地点からの距離の差は, 2415 (m) 1380 (m) = 1035 (m), 音を聞いただけ!
1035 (m)
3(s)
-
差は,20時15分50秒 - 20時15分47秒=3 (秒) なので、音の速さは,
1380 (m)
345(m/s)
での入射角が30° となり、反射角も30°となる。 また,Pを通る接
線を引いて考えると, 光がレンズから空気中に進むとき,表2の角
Aと角Bの関係は逆になる。 入射角が30°のとき,角Aは, 90° -
30°= 60° なので,角Bは40° となり,屈折角は、90° - 40°= 50°
よって,反射光と屈折光の間の角は, 180°- (30° +50°) = 100°
光源装置
光の道すじ
=
345(m/s)
=
=4 (s) なので、打ち
レンズの
中心
て 打ち上げ地点から地点Pまで花火の音が進むのにかかる時間は,
げられた時刻は20時15分47秒の4秒前の20時15分43秒。
2 (1) 角A が 50°のとき,入射角の大きさは90° -50°= 40° 表2より, 角Aが50°のとき, 角Bは65
ので,屈折角は, 90° - 65°= 25°
(2) 角Aが30° のときの入射角は90°-30°= 60° なので, 反射角は60°
(3) レンズから空気中に光が進むとき, 光は「入射角<屈折角」 となるように屈折して進む。 角Aが45°のと
きの入射角は45°なので,屈折角は45°より大きくなり、角Bは45° より小さくなる。 また, 角Aを小さ
くしていくと,入射角は大きくなるので、 屈折角は90° に近づき, 光は屈折せずにすべての光が反射する。
$1.24
(4) 右図のように, 光がレンズの内側で反射する点をPとするとP
半円形レンズ
III
30°
(読解
30%
1 A
性
AX ■屈折角
<B
2
屈折光
SP
←反射光