光について「質問」してみよう　ウメさんの質問

Q. どうして影はできるの︖
ウメさんからの質問

執筆者
⼤須賀慎⼆（おおすかしんじ）　浜松ホトニクス株式会社中央研究所／専⾨分野︓光計測（微弱光計測）、放射線計測、数理統計

影ができるメカニズムを解説します

下の写真を⾒てください。太陽からの光がホトン君の影を作っています。影の中はまわりよりも暗く⾒え、また、影の形はホトン君によく似ています。このような影は、どうしてできるのでしょうか。

下の図では、太陽からの光が四⾓い物体を照らしています。どのような光源からの光であっても、光はまっすぐ進む性質（直進性）を持っています。そして、太陽のような遠くの光源からの光は、図の⽮印で表したように進む⽅向が揃っています。光が物体に当たると、物体が透明でなければ、吸収されてなくなってしまうか、反射・散乱されて向きを変えてしまい、当たった場所から先へまっすぐ進むことはできません。そのため、太陽から⾒た物体の後ろ側に、太陽からの光は届くことができなくなり、まわりよりも暗い影ができます。光はまっすぐ進むので、物体に当たらなかった光が影の中に⼊り込むこともありません(※)。また、光の直進する性質から、例えば、ホトン君の右⼿の指先（a）の影の位置は、太陽と点aを結ぶ直線がホトン君の⽴っている平⾯と交わる点Aに決まります。

このように、ホトン君の輪郭上の各点と影の境界上の点とが対応して、ホトン君によく似た形の影が出来上がります。影がホトン君よりも伸びているのは、太陽からの光が斜めに差し込んでいるためです。