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光の特性とは？
光の特性とは？
光（可視光）には、物体に当たったときにさまざまな振る舞いをする物理的な性質があります。代表的な現象には以下のようなものがあります。
① 反射（はんしゃ）
定義：
光が物体の表面に当たって、進行方向を変えて跳ね返る現象。
例：
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鏡に自分の姿が映る
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水面に風景が映る
ポイント：
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入射角と反射角は等しい（反射の法則）
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表面が滑らかなほど、鏡のように「正確に」反射される（正反射）
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表面がザラザラしていると、さまざまな方向に反射される（乱反射）
② 屈折（くっせつ）
定義：
光が異なる密度の媒質（空気 → 水、空気 → ガラスなど）を通過するときに、進行方向が変わる現象。
例：
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コップの水に入れたストローが曲がって見える
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レンズで光を集めたり拡げたりできる
ポイント：
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スネルの法則で計算できる
n1sinθ1=n2sinθ2n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2 -
光の速度が遅くなる方向に曲がる（例：空気 → 水）
③ 拡散（かくさん）
定義：
光が物体の表面でさまざまな方向に反射・散乱する現象。特に乱反射の一種。
例：
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白い紙が全体的に明るく見える
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雲が太陽光を柔らかく広げる
ポイント：
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拡散反射によって物体の色や質感が見える
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表面の微細な凹凸によって起こる現象
④ 透過（とうか）
定義：
光が物質を通り抜ける現象。
例：
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ガラス越しに外が見える
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カメラレンズが光を通す
ポイント：
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完全な透過（透明）、部分的な透過（半透明）など種類がある
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屈折とセットで起きることが多い
⑤ 吸収（きゅうしゅう）
定義：
光が物質に取り込まれて、エネルギーに変換される現象（熱など）。
例：
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黒い服が日光を吸って熱くなる
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光センサーが光を吸収して信号を出す
⑥ 回折・干渉（かいせつ・かんしょう）
定義：
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回折： 光が障害物の端を回り込んで広がる現象
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干渉： 複数の光が重なり合って強め合ったり弱め合ったりする現象
例：
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CDやシャボン玉の虹色
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レーザー干渉計の測定技術
まとめ：光の基本特性一覧
| 特性 | 主な説明 | 代表例 |
|---|---|---|
| 反射 | 光が跳ね返る | 鏡、水面 |
| 屈折 | 光の進行方向が変わる | 水中のストロー、レンズ |
| 拡散 | 乱反射によって光が広がる | 白い紙、雲 |
| 透過 | 光が物質を通り抜ける | 窓ガラス、レンズ |
| 吸収 | 光がエネルギーとして物質に取り込まれる | 黒い服、光センサー |
| 回折 | 光が回り込んで広がる | 微細構造での干渉パターン |
| 干渉 | 光が重なって強め合い・打ち消し合う | レーザー干渉、薄膜反射 |
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