光の屈折の方向を自動車でイメージ

水中やガラスの中で光の進行方向が変わる現象の「屈折」ですが、どちらに曲がるのか覚えにくく、テスト現場で混乱してしまう方も多いと思います。これは、光を自動車に変えて考えるとイメージしやすいので、図を作ってみました。

まず、屈折は光のスピードの変化と関係があります。水中・ガラスの中では空気中よりも光の進む速さが遅くなります（人間だって、プールの中で早歩きするのは大変ですよね）。光を車に置き換えてみると、アスファルトの道路を走っていた車が草地に入り込むことで、スピードが落ちるイメージです。

ここで図をご覧下さい。車がアスファルトから草むらに斜め方向で突入するとき、（運転手から見て）右のタイヤは草を踏んでいるため速度が落ちますが、左のタイヤはまだアスファルトに残っており速いままです。このように左右のタイヤのスピードにずれが生じることで、車全体の進行方向がクイッと曲がるわけです。光の屈折でもこれと同じことが起こっています。

問題を解くときは消しゴムをミニカー代わりにして、光の屈折の方向を色々とイメージしてみて下さい。きっと上手くいくと思います。

なお光の通り道は、逆向きにたどっても同じルートになるという「逆進性」があります。図で上から下に向かって（空気→水）光を照らしても、下から上に（水→空気）照らしても結局は同じ経路になります。