空気中から水やガラスに光が入ったときの光の屈折のしかたを考えます。
今回は初級から中級レベルです。
私が普段使っている考え方(流派）は２つです。
①車輪派
これは大手塾でもよく使われる考え方です。科学的に正しく、標準以上レベル向けです。
②カエル派
こちらは私のオリジナル。どちらかというと理科(物理）が苦手な子向けです。「境界面(水面)に近づく/遠ざかる」と表現される説明を親しみやすくしたものです。
まずは車輪派から
光は両側に車輪のある車に乗って進みます。
速さは空気中＞水中です。
片側が水の中に入ると、そちらだけ遅くなって(車輪が足を取られて）、まだ空気中にある速い方がより進んで図のように曲がります。
水から空気中に出るときは、先に水から出た方の車輪が速く進むので、図のように曲がります。
水面に対して垂直なときは両側が同時に出たり入ったりするので曲がりません。
次にカエル派
光はカエル。カエルは水が好き！と覚えてください。※実際の生態とは一部異なります。
カエルは水が好きなので水に入ったときは深く潜ろうとします。
水から出るときは、水が好きなので水から離れたくない！という方向に曲がります。
垂直のときは…入るときは潜ってます。出るときは水から離れてしまいますが、ここだけは許してください。曲がる方向が決まらないので曲がらない、でよいです。
また、光は少しだけ曲げるのがポイントです。曲げすぎ注意！！
水がガラスになっても同様です。
この三角のガラス、入ってくる光とガラスから出る光を平行にしてしまう子がいます。
「ギクッ」
あ！カエルくん、やっぱり…。入る光と出る光が平行になるのはガラスが平行なときだけです。
だいたいこんなところです。
「断然、車輪派！」
「カエル派のが分かりやすいかも」
「車に乗ったカエルになる！」
私の場合は基本的には塾で習ってきた考え方で考えてもらい、それが考えにくそうな場合は①車輪派でまず様子を見て、難しそうにしていたら②カエル派を紹介しています。
参考にしてみてください。