41AM22｜第41回 第2種ME技術実力検定試験 過去問

正答

4

この問題のポイント

空気から水へ進む光の反射と屈折を、法線との角度で判断します。

解説

画像では上側が空気、灰色の下側が水、破線が境界面の法線です。空気より水の屈折率が大きいため、透過光は法線に近づく向きへ屈折します。同時に、境界では入射角と反射角が等しい反射光も生じます。

図4は、反射光が入射光と法線に対して対称で、屈折光が水中で法線側へ曲がっています。

選択肢の確認

1．
図選択肢です。
誤り。
光が境界を直進しており、空気と水の屈折率差による屈折が表されていません。

2．
図選択肢です。
誤り。
反射光だけが描かれ、水中へ進む屈折光がありません。

3．
図選択肢です。
誤り。
水中の光が法線から遠ざかる方向へ曲がっており、空気から水への屈折と逆です。

4．
図選択肢です。
正しい。
反射角は入射角と等しく、水中の屈折光は法線へ近づいています。

5．
図選択肢です。
誤り。
反射光は描かれていますが、屈折光が法線から遠ざかっているため不適切です。

覚えるポイント

• 低屈折率の空気から高屈折率の水へ進む光は法線側へ曲がります。
• 反射では入射角と反射角が等しくなります。