光の反射と屈折
入射角を動かして、はね返る光と、折れ曲がって進む光を比べよう。
空気 → 水
入射光反射光（破線）屈折光
0°（垂直）85°
入射角 i45.0°
反射角45.0°
屈折角 r32.0°
角度はすべて法線から測ります。
① 反射：はね返る
境界面で、光の一部が元の物質の中へはね返ります。入射角と反射角は、いつも等しくなります。
② 屈折：進む向きが変わる
空気から水やガラスへ斜めに入ると、光は法線に近づく向きに曲がります。入射角を大きくすると、屈折角も大きくなります。
③ 水とガラスを比べる
同じ入射角で切り替えてみよう。このモデルでは、ガラスの方が屈折角が小さくなり、進む向きの変化が大きくなります。
観察のヒントと、計算のしくみ（発展）
まず30°にして、水とガラスを切り替えよう。次に0°にすると、光は折れ曲がらずにまっすぐ進みます。逆向きでは、屈折光は法線から遠ざかり、入射角がある角度を超えると全反射が起こります。
| 入射角 | 水 | ガラス |
|---|---|---|
| 0° | 0.0° | 0.0° |
| 30° | 22.0° | 19.5° |
| 60° | 40.5° | 35.3° |
計算にはスネルの法則 n₁ sin i = n₂ sin r を使っています。屈折率は空気1.000、水1.333、ガラス1.500とした近似値です。屈折率は物質や光の色などによって異なります。中学では、まず角度の大小関係をつかみましょう。