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水に入れたストローが折れて見える。ほんとうに曲がったの?

まっすぐなストローでも、水の中では折れたように見えることがあります。変わるのは、物から目へ届く光の道すじ。水や容器の壁を通る光の屈折を、机の上で見比べる任意の観察例とともに説明します。

この記事の要点

  • まっすぐな物でも、折れたように見えます:水や空気などの境目で光の進む向きが変わり、水中の部分がずれて見えるためです。
  • 見てみるなら、大人と机の上で:少量の常温の水と割れにくい透明容器、先の尖らない物を使い、水に入れる前と後を見比べられます。
  • 同じように見えなくても大丈夫:見る位置や容器の形でも違います。「屈折」という名前を覚えるためのテストにしなくて構いません。

目次

「ストローが途中で折れてる!」。水の入った容器を見て、そう気づくことがあります。まっすぐなストローでも、水越しには折れたように見える現象があります。

子どもには、「物はまっすぐでも、そこから目に来る光の進み方が変わって、ずれて見えるんだよ」と返せます。物の形と、目に見える姿を分けて考える話です。

取り出した形と、水越しの見え方を分ける

水の外に出ている部分と、水の中の部分が、一直線につながっていないように見えることがあります。水が物を押し曲げたのかと思ったら、まず水に入れる前の形と、取り出した後の形を見比べられます。

形が変わっていなくても、見る条件が変わると姿が違って見える。その例が、水中のストローです。実際に折れたり曲がったりしていないかの確認と、水越しの見え方の話を分けましょう。

見てみるなら、大人と机の上で

試す場合は、安定した机に割れにくい透明容器を置き、大人が少量の常温の水を入れます。道具は、持ち手がまっすぐで先の丸いプラスチックスプーンなど。口に入れる子とは行わず、道具は大人が扱います。

  • 水に入れる前に、道具のまっすぐな部分を一緒に見ます。
  • その部分が水の中と外にまたがるようにして、横から眺めます。「どこか、ずれて見える?」と聞いてみても。
  • 容器は机に置いたまま、見る位置を少し変えます。最後に大人が道具を取り出し、形を確かめます。

水がこぼれたら先に拭き、終わったら水と道具を片付けます。ストローなどを口に入れたまま動かないでください。レーザー、熱湯、太陽を集める虫眼鏡は使いません。浴槽や川へ見に行く必要もありません。

この手順は、UCARの観察例を参考にした編集部の家庭向け提案です。道具を買い足したり、説明のためだけに準備したりする必要はありません。UCARの教材(Option 1)

大人がプラスチックスプーンの持ち手を透明容器の水に入れ、子どもと横から眺めているイラスト。
机の上で、水越しの道具の見え方を眺める場面のイラストです。光の道すじを正確に示す図ではありません。

変わるのは、目に届く光の道すじ

この道具を見るとき、道具で反射した光が目へ届いています。水と空気など、光の進む速さが違う物質の境目を斜めに通り抜けると、光の向きが変わります。これが「屈折」です。

水中の部分から来る光の道すじが変わるため、その部分は実際の位置からずれて見えます。ストローそのものを曲げなくても、折れたように見えるのです。アメリカ自然史博物館の解説

ただし、境目に垂直な向きで通る光は、進む向きが変わりません。「水に入った光は、どれも必ず曲がる」という説明にはしないようにします。

容器を横から見る場合、光は水だけでなく、透明な容器の壁も通ります。壁の厚さや曲面も見え方に関わるため、水面だけで光が曲がる絵では、横からの見え方を説明しきれません。フロリダ州立大学の光学解説

見えたことを、説明に無理に合わせない

「折れたというより、太く見える」「あまり変わらない」。そんな言葉も、その位置からの観察です。容器の形や見る方向で見え方は変わるので、大人の見本と同じ感想を求めなくてよいでしょう。

興味が続くなら「ここからだと、どう見える?」と一度見る場所を変えるくらいでも。はっきり見えるまで続けたり、光の角度を測ったりする必要はありません。「不思議だね」で終わってもよい観察です。

この記事が使った資料の範囲

参照したのは、フロリダ州立大学、UCAR、アメリカ自然史博物館の光学の解説・教材です。子どもを対象に、家庭で観察した場合の学習効果を比較した研究ではありません。

UCARの授業全体はMiddle School向けです。その一部を参考にしたこの記事の短い観察に、同じ対象年齢や学習成果が確かめられているわけではありません。声かけも編集部の例です。

呼び名より先に、「物が曲がったのか、見え方が変わったのか」を一緒に眺められます。今日は説明を聞くだけでも、その疑問への答えになります。

参考資料

  • Fellers, T. J., & Davidson, M. W.(最終更新2015年11月13日)Refraction of Light.Florida State University / National High Magnetic Field Laboratory。
  • UCAR Center for Science Education(公開・更新日表示未確認)Measuring Density by Bending Light.主にOption 1を参照。
  • American Museum of Natural History, OLogy(公開・更新日表示未確認)Refraction。

資料確認日:2026年10月25日

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