仙北市⑥

447 ：秋田県人 ：2018/03/06(火) 12:00 ID:Ix1y.9HI: 自動車の反射板や、道路の路肩などに設置されている反射板は自ら光を出しているわけではありませんが、自動車のヘッドライトが当たるとよく光ります。これは反射板が自動車のヘッドライトの光をよく反射するからです。
光をよく反射するもので良いのなら、平面鏡でも良いのではと思うかもしれません。しかし、平面鏡は反射板として使われません。その理由は中学校の理科で学ぶ光の基本的な性質のひとつである「光の反射の法則」を考えればわかります。
垂直に当たった場合、反射光は自動車の方に戻ってきますから、運転席から鏡が輝いて見えます。しかし、光が斜めに当たった場合、反射光は自動車の方に戻ってきませんので、運転席から鏡が輝いて見えません。

　自転車の反射板や道路に設置されている反射板は、多少ヘッドライトからの光が斜めからあたっても必ず光って見えます。これは、反射板に当たったヘッドライトの光が必ず自動車の方へ戻ってくるということです。

　どのような仕掛けになっているのか考えてみましょう。
光を反射させるとき、入射角と反射角が同じになることをうまく利用すると、光をやってきた方向に反射させることが可能です。次の図のように、2枚の平面鏡を直角に組むと、光をやってきた方向に反射させることができます。鏡を傾けたり、光を入射させる方向をずらしたりしても、光は必ずやってきた方向に反射されます。
2枚の鏡を使った場合、次の図の左のように、１枚目の鏡で反射した光が2枚目の鏡で反射されれば、光は戻ってきます。しかし、次ぎの図の右のように光がやってきた場合には、1枚目の鏡で反射した光は2枚目の鏡で反射しないため、光が戻ってきません。
光がどのような方向からやってきても、光をやってきた方向に確実に反射させるためにはどのようにしたら良いでしょうか。

次の写真はコーナーキューブミラーという3枚の平面鏡を直角に組み合わせた鏡です。この鏡に、光を当てると、光がどんな角度で鏡にあたっても、光が最初にあたった面で反射した後、他の面で2回反射して、やってきた方向に戻ります。3枚の鏡が使われているので、光のやってくる方向が上下左右にずれていても、光はやってきた方向に戻ります。
反射板の表面をよく見ると、表面にブツブツしたものが見えます。このブツブツしている部分一つ一つがコーナーキューブミラーです。反射板にはたくさんの小さなコーナーキューブミラーが並んでいるのです。そのため、どこから反射板を照らしても、輝いて見えるのです。最近ではガラスビーズやマイクロプリズムを使った反射板もあります。
次の図のように、アルミホイルの上に透明なビー玉を敷き詰めます。お菓子の箱のフタなどを使うとやりやすいでしょう。部屋を真っ暗にして、ビー玉反射板を斜めの方向から強い光で照らします。

Image017

　次の写真はデジカメでフラッシュ撮影したものですが、光が反射してビー玉が輝いているのがよくわかります。

Photo

　100円ショップに反射テープや反射シートが売っています。多くのものはガラスビーズを使ったもので、原理的には上述のガラス玉反射板と同じです。　テープやシールを文字の形に切り抜いて、壁に貼り、部屋を真っ暗にして光をあてると、暗闇に切り抜いた文字が浮かび上がります。好きな形を切り抜いて、カバンやレインコートに貼りつけると、オリジナルの図形が光る反射シールになります。自転車や自動車に貼るのも良いでしょう。

159 KB