この問題への挑戦者
突然ですが
物理オリンピック
へ向けて頭の体操です！
クイズ（初級編）
長さが等しい２本のマッチ棒を半円形レンズの曲面にぴったりとくっつけて垂直に立てました。図１は，このときのようすを前から見たもの，図２は，このときのようすを真上から見たものです。
図２の点Ｏの位置から半円形レンズのほうを見たとき，２本のマッチ棒はどのように見えるでしょうか。次のア～エから選びましょう。また，その理由を説明しましょう。
※物理の面白さを感じてもらうことを目的として作成したクイズです
このクイズを友達にシェアする
みなさんは、学問の世界大会
国際物理オリンピック
を知っていましたか？
国際物理オリンピックとは？
国際物理オリンピックは、主に高校生を対象とした物理の国際的なコンテストです。毎年、世界各国から物理が好き・得意な高校生が数多く集まり、コンテストを通してお互いを高め合っています。日本では2023年に初めて開催されます。
日本国内では、毎年「物理チャレンジ」というコンテストが開催されています。
産業用ガス検知警報機器（物理法則等を用いたセンサ原理の一例として光波干渉式※）を開発している理研計器から「理研計器賞」が授与されます。理研計器賞の受賞者は来年の国際物理オリンピックの日本代表候補になります。
（出場権が得られる賞は複数存在します）
※理研計器のセンサ原理
理研計器の開発するセンサ原理には、設立の礎となった光波干渉式から、超微粒子酸化触媒を利用したニューセラミック式まで多種多様な自社開発テクノロジーがあります。物理法則である光の性質を用いた光波干渉式は、気体の屈折率の変化を捉える弊社で最も歴史のあるガス検知センサです。古くは炭鉱内でメタン濃度を測定するために利用され、近年は溶剤濃度測定や、天然ガスなどに代表される燃料ガスの熱量を測定するセンサとして広く活躍しています。
答え
イ
【理由】
光は半円形レンズの境界面で屈折するので，２本のマッチ棒の下側はどちらも左側にずれて見える。
【解説】
光が空気とガラスなど異なる物質の間を進むとき，光は境界面で折れ曲がります。この現象を光の屈折といいます。これは，ガラス中を進む光の速さが空気中を進む光の速さよりおそいためです。
では，光は境界面でどのように屈折するのでしょうか。
レンズの境界面に垂直な線をイメージしてください。この垂直な線と入射した光がつくる角を入射角，この垂直な線と屈折した光がつくる角を屈折角といいます。
光がガラス中から空気中に進むとき，屈折角は入射角より大きくなります。逆に，光が空気中からガラス中に進むとき，屈折角は入射角より小さくなります。
いずれの場合も，空気側の角のほうが大きくなるとイメージするとよいです。
右の図のように，マッチ棒の下側からレンズを通って点Ｏへ向かってくる光はレンズの境界面で屈折して点Ｏ(観察者の目)に届きます。観察者の目には，２本のマッチ棒の下側はどちらも点Ｏから境界面に向かって，光が通ってきた線をまっすぐのばした線上にある点線の○のように左側にずれて見えます。
クイズにチャレンジしてみて、
物理って面白そう！
やっぱり物理っておもしろい！
物理チャレンジの問題が解いてみたい！
そう思った方は、物理チャレンジに
挑戦してみませんか？
模擬問題、開催情報、
理研計器賞 物理コラムは
メールマガジンでチェック！
メールマガジン登録フォーム
物理チャレンジ
物理チャレンジは、物理の魅力を広めることを目的とし、20歳未満の中学生・高校生を主な対象として開催している物理コンテストです。
今まで物理学に触れてこなかった方でも気軽に参加できるので、より多くの人に物理のおもしろさや奥深さを知ってもらえる大会となっています。
国際大会である国際物理オリンピックへ出場するためには、物理チャレンジにおいて高校２年生以下で上位１２名（日本代表選手候補者）に入る必要があり、半年間の研修の後、最終試験で上位５名に入る必要があります。
理研計器賞
物理チャレンジ第２チャレンジの理論・実験を総合して高校２年生以下の最優秀者を対象に授与されます。
また、受賞者は翌年の国際国際物理オリンピック日本代表選手候補者の一人となります。
-
2022年物理チャレンジ理研計器賞受賞者
揚妻慶斗さん
～本人からのメッセージ～
物理チャレンジに参加しているなら物理の勉強の意思はあると思いますので、そこはあまり心配はいらないと思います。むしろ物理以外のことを何か頑張りましょう。
-
2021年物理チャレンジ理研計器賞受賞者
三宅智史さん
～本人からのメッセージ～
物理チャレンジは、物理が好きな仲間と出会える場所でもあります。また、高度な内容が高校生でも解けるように出題されるので、物理が好きなら間違いなく楽しむことができるでしょう。皆さんの健闘を祈っています。
物理チャレンジ
模擬問題物理チャレンジの模擬問題です。目指せ全問正解！
この問題に、君の隠された才能が開花するかも？
-
問題
図のように，プリズムの一方の細いスリットを通して白色光ををあてると，プリズムの他方の面から虹色に分かれた光が出てきた。この現象を最も適切に説明している文を、次の①～④から1つ選べ。
※公益社団法人国際物理オリンピック日本委員会 提供
※物理チャレンジ2011 第１チャレンジ理論問題を元にしています。 -
問題
※公益社団法人物理オリンピック日本委員会 提供
※物理チャレンジの過去問を元にしています
理研計器賞 物理コラム
国際物理オリンピック・物理チャレンジに関連する情報や、ガスセンシングのパイオニア・理研計器による特別コンテンツについて発信していきます。
国際
物理オリンピック
次の出場者は
あなたかもしれません！
ピックアップ記事