問題 1
光が空気などの同じ物質の中をまっすぐ進む性質を何というか。
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解答
光の直進
解説
光は、性質が一様な同じ物質の中では直線状に進む。影ができるのも、この性質による。
光は、性質が一様な同じ物質の中では直線状に進む。影ができるのも、この性質による。
中学1年物理 - 光の性質とレンズ
初級・中級 各10問 ／ 問題番号・順番は固定
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初級｜光の進み方（10問）
問題 2
自ら光を出している物体を「太陽・月・鏡・点灯している電球」からすべて選び、そのような物体の名称も答えなさい。
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解答
太陽、点灯している電球。名称は光源。
解説
月や鏡は、他の光源からの光を反射して見えている。
月や鏡は、他の光源からの光を反射して見えている。
問題 3
光を出していない本が明るい部屋で見えるのはなぜか。「光」「反射」「目」を使って説明しなさい。
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解答
光源からの光が本で反射し、その光が目に入るから。
解説
物体を見るには、その物体から来た光が目に入る必要がある。
物体を見るには、その物体から来た光が目に入る必要がある。
問題 4
小さな光源と壁の間に、光を通さない板を置くと、壁に影ができる。光のどの性質で説明できるか。
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解答
光の直進
解説
直進する光が板にさえぎられ、板の後ろに光が届かない部分ができる。
直進する光が板にさえぎられ、板の後ろに光が届かない部分ができる。
問題 5
図で、入射角 i が35°のとき、反射角 r は何度か。
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解答
35°
解説
反射の法則より、入射角＝反射角。どちらも鏡の面ではなく、法線を基準にはかる。
反射の法則より、入射角＝反射角。どちらも鏡の面ではなく、法線を基準にはかる。
問題 6
光が鏡の面となす角が20°で入射した。入射角と反射角をそれぞれ求めなさい。
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解答
入射角70°、反射角70°
解説
法線と鏡の面は垂直なので、入射角＝90°−20°＝70°。反射角も70°である。
法線と鏡の面は垂直なので、入射角＝90°−20°＝70°。反射角も70°である。
問題 7
平面鏡の前方30 cmの位置に物体を置いた。鏡にうつる像は鏡の後方何cmに見えるか。また、物体と像の間の距離は何cmか。
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解答
鏡の後方30 cm。物体と像の間は60 cm。
解説
平面鏡の像は、鏡の面に対して物体と対称な位置に見える。距離は30＋30＝60 cm。
平面鏡の像は、鏡の面に対して物体と対称な位置に見える。距離は30＋30＝60 cm。
問題 8
光が空気から水へ斜めに入ると、境界で進む向きが変わった。この現象を何というか。また、入射角と屈折角ではどちらが大きいか。
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解答
屈折。入射角のほうが大きい。
解説
空気から水へ斜めに入る光は、法線に近づく向きに曲がる。このため、屈折角は入射角より小さい。
空気から水へ斜めに入る光は、法線に近づく向きに曲がる。このため、屈折角は入射角より小さい。
問題 9
水の中から空気中へ進む光は、入射角を十分大きくすると空気中へ出なくなり、すべて水中へ反射する。この現象を何というか。
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解答
全反射
解説
水やガラスから空気へ進む場合などに、入射角がある角度を超えると全反射が起こる。空気から水へ入る光では起こらない。
水やガラスから空気へ進む場合などに、入射角がある角度を超えると全反射が起こる。空気から水へ入る光では起こらない。
問題 10
水中の硬貨を空気中から斜めに見ると、実際より浅い位置に見える。その理由を説明しなさい。
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解答
硬貨からの光が水面で屈折し、その光の道筋をまっすぐ延長した位置に硬貨があるように見えるから。
解説
水から空気へ出る光は法線から遠ざかる向きに曲がる。目は入ってきた光を直進してきたものとしてとらえるため、浅く見える。
水から空気へ出る光は法線から遠ざかる向きに曲がる。目は入ってきた光を直進してきたものとしてとらえるため、浅く見える。
中級｜凸レンズ（10問）
問題 1
凸レンズに、光軸に平行な光を当てた。光がレンズを通ったあとに集まる点を何というか。また、レンズの中心からその点までの距離を何というか。
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解答
集まる点：焦点。中心からの距離：焦点距離。
解説
凸レンズには、左右に1つずつ焦点がある。同じレンズでは、中心から左右の焦点までの距離は等しい。
凸レンズには、左右に1つずつ焦点がある。同じレンズでは、中心から左右の焦点までの距離は等しい。
問題 2
凸レンズでの光の進み方について、次の空欄を埋めなさい。
① 光軸に平行な光は、通過後に反対側の（ ）を通る。
② レンズの中心を通る光は、ほぼ（ ）進む。
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解答
① 焦点 ② まっすぐ
解説
さらに、レンズに入る前に手前の焦点を通った光は、通過後に光軸と平行に進む。これらの光の道筋を使うと像の位置を求められる。
さらに、レンズに入る前に手前の焦点を通った光は、通過後に光軸と平行に進む。これらの光の道筋を使うと像の位置を求められる。
問題 3
図のように物体を2Fより外側に置いた。できる像について、①向き、②物体と比べた大きさ、③できる位置を答えなさい。
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解答
① 上下左右が逆 ② 小さい ③ レンズの反対側のFと2Fの間
解説
物体が焦点距離の2倍より遠いとき、小さい実像ができる。実像はスクリーンにうつすことができる。F は焦点、2F はレンズから焦点距離の2倍の位置。細い色線は物体の先端から出た光。
物体が焦点距離の2倍より遠いとき、小さい実像ができる。実像はスクリーンにうつすことができる。
問題 4
焦点距離10 cmの凸レンズから20 cm離れた位置に物体を置いた。像はレンズから何cmの位置にできるか。また、像の大きさと向きを答えなさい。
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解答
反対側の20 cmの位置。物体と同じ大きさで、上下左右が逆。
解説
物体を2Fの位置に置くと、反対側の2Fに同じ大きさの実像ができる。
物体を2Fの位置に置くと、反対側の2Fに同じ大きさの実像ができる。
問題 5
物体をFと2Fの間に置いた。像はどこにできるか。また、像の大きさと向きを答えなさい。
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解答
レンズの反対側の2Fより外側。物体より大きく、上下左右が逆。
解説
物体が焦点の外側にあるので、光が反対側で集まり、スクリーンにうつせる実像ができる。
物体が焦点の外側にあるので、光が反対側で集まり、スクリーンにうつせる実像ができる。
問題 6
物体を凸レンズの焦点の位置に置いた。スクリーンをレンズの反対側で前後に動かすと、はっきりした像はできるか。
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解答
有限の距離に置いたスクリーンには、はっきりした像はできない。
解説
物体の各点から出た光は、レンズ通過後に互いに平行になるため、反対側の有限の距離では集まらない。
物体の各点から出た光は、レンズ通過後に互いに平行になるため、反対側の有限の距離では集まらない。
問題 7
虫眼鏡として凸レンズを使い、大きく正立した像を見るには、物体を焦点に対してどこに置くか。また、この像を何というか。
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解答
物体を焦点よりレンズに近い位置に置く。像は虚像。
解説
物体と同じ側に、物体より大きく、上下左右が同じ向きの像が見える。虚像はスクリーンにうつせない。
物体と同じ側に、物体より大きく、上下左右が同じ向きの像が見える。虚像はスクリーンにうつせない。
問題 8
物体を2Fより外側から、Fと2Fの間へゆっくり動かした（焦点より外側のままとする）。はっきりした像を保つには、スクリーンをレンズに近づけるか、遠ざけるか。また、像の大きさはどうなるか。
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解答
スクリーンを遠ざける。像は大きくなる。
解説
物体が焦点の外側から焦点に近づくほど、実像はレンズから遠い位置にでき、大きくなる。
物体が焦点の外側から焦点に近づくほど、実像はレンズから遠い位置にでき、大きくなる。
問題 9
スクリーンに実像ができているとき、凸レンズの上半分だけを黒い紙でおおった。像はどうなるか。次から選びなさい。
ア：上半分が消える イ：下半分が消える ウ：全体が暗くなるが、像の全体は残る
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解答
ウ：全体が暗くなるが、像の全体は残る。
解説
物体の各点から出た光は、レンズの下半分も通って像をつくる。レンズを通る光の量が減るため、像全体が暗くなる。
物体の各点から出た光は、レンズの下半分も通って像をつくる。レンズを通る光の量が減るため、像全体が暗くなる。
問題 10
凸レンズで物体と同じ大きさの実像をスクリーンにうつしたところ、物体からスクリーンまでの距離が48 cmだった。焦点距離を求めなさい。
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解答
12 cm
解説
同じ大きさの実像ができるとき、物体とレンズの間も、レンズとスクリーンの間も焦点距離の2倍である。したがって、物体からスクリーンまでの距離は焦点距離の4倍。48÷4＝12 cm。
同じ大きさの実像ができるとき、物体とレンズの間も、レンズとスクリーンの間も焦点距離の2倍である。したがって、物体からスクリーンまでの距離は焦点距離の4倍。48÷4＝12 cm。