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こんにちは。
鏡はなんで映るのですか？という疑問を持ったことはありませんか？
鏡は私たちの身近なものですが、そのしくみは意外と知られていません。鏡は光の反射や屈折を利用して、私たちに様々な像を見せてくれます。
まず、鏡とは何でしょうか？鏡とは、光を反射する物体のことです。
しかし、すべての物体が光を反射するわけではありません。
物体の表面によって、光の反射の仕方が違います。
物体の表面がざらざらしていると、光がさまざまな方向に散らばって反射します。
これを拡散反射といいます。
例えば、紙や木などは拡散反射を起こします。物体の表面がつるつるしていると、光が入射角と同じ角度で反射します。
これを鏡面反射といいます。例えば、金属や水などは鏡面反射を起こします。
鏡は鏡面反射を利用しています。鏡の表面は非常に平滑であり、ほとんどの光を跳ね返します。そのため、鏡に映った光は入射角と同じ角度で反射されます。これが鏡に映る理由です。
次に、鏡に映った像はどうやってできるのでしょうか？
鏡に映った像は実像ではなく仮想像です。実像とは、光が集まってできる像のことであり、スクリーンなどに映し出すことができます。
仮想像とは、光が散らばってできる像のことであり、目で見ることしかできません。
例えば、レンズや凸面鏡などは実像を作りますが、凹面鏡や平面鏡などは仮想像を作ります。
平面鏡に映った仮想像はどういう性質を持つでしょうか？平面鏡に映った仮想像は以下のような性質を持ちます。
– 像の大きさは物体の大きさと等しい
– 像の距離は物体から鏡までの距離と等しい
– 像は物体と左右が反転している
– 像は物体と同じ高さにある
これらの性質は、鏡面反射の法則に基づいて導くことができます。鏡面反射の法則とは、入射角と反射角が等しいという法則です。平面鏡に映った仮想像は、鏡の裏側にあるかのように見えますが、実際には光が鏡の裏側に行くことはありません。光は鏡の表面で反射されて、目に入ってきます。しかし、目は光が直線的に進むものだと思っているので、光が鏡の裏側からやってきたかのように錯覚します。これが仮想像です。
望遠鏡や顕微鏡などは鏡を使って遠くや小さく見えるものを拡大して見せてくれます。レーザーや太陽光発電などは鏡を使って光を集めたり反射したりしてエネルギーを利用します。
鏡は私たちの生活に欠かせないものですね。
