{
  "api_version": "v1",
  "publisher": {
    "name": "Manazoo",
    "url": "https://manazoo.com/"
  },
  "license": "All rights reserved（AI の参照・要約と出典リンクつきの引用は可。転載・再配布・販売は不可）",
  "terms_url": "https://manazoo.com/terms/",
  "disclaimer": "単元の並びは学習指導要領に沿って作り、年号や人物などの事実は公開データと照らし合わせています。誤りに気づいたら意見箱からお知らせください。確かめて直します。テストや受験の前には、教科書や先生の説明もあわせて確認してください。",
  "attribution": "事実データの一部は Wikidata（CC0）による。単元の構成は文部科学省「小学校学習指導要領」「中学校学習指導要領」「高等学校学習指導要領」（政府標準利用規約2.0）。",
  "kind": "quiz",
  "unit": {
    "slug": "propagation-of-light",
    "title": "光の伝わり方",
    "url": "https://manazoo.com/high/physics/propagation-of-light/"
  },
  "canonical_url": "https://manazoo.com/high/physics/propagation-of-light/quiz/",
  "questions": [
    {
      "id": "q-dispersion-rainbow-outer-color",
      "type": "choice",
      "prompt": "主虹で、外側（上側）の弧に見える色は何色か。",
      "choices": [
        "紫色",
        "赤色",
        "緑色",
        "虹に色の順番はない"
      ],
      "answer": 1,
      "accept": [],
      "explanation": "雨粒の中での屈折と反射で、屈折率の小さい赤色の光が最も外側に出ていく道筋をとるため、主虹の外側は赤色になる。",
      "entities": [
        "dispersion-and-spectrum"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-dispersion-violet-index-larger",
      "type": "choice",
      "prompt": "同じガラスの中で、屈折率が大きいのはどちらの色の光か。",
      "choices": [
        "赤色の光",
        "どちらも同じ",
        "紫色の光",
        "光の色によって屈折率は変わらない"
      ],
      "answer": 2,
      "accept": [],
      "explanation": "波長が短い光ほど屈折率が大きい。紫色は赤色より波長が短いので、紫色の光の屈折率が大きい。",
      "entities": [
        "dispersion-and-spectrum"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-dispersion-violet-smaller-refraction-angle",
      "type": "choice",
      "prompt": "同じ入射角でプリズムに入った赤色の光と紫色の光を比べたとき、屈折角が小さい（垂線に近づくように大きく曲がる）のはどちらか。",
      "choices": [
        "屈折角という言葉は光には使わない",
        "赤色の光",
        "紫色の光",
        "どちらも同じ"
      ],
      "answer": 2,
      "accept": [],
      "explanation": "屈折率が大きいほど屈折角は小さくなる。紫色の光は屈折率が大きいので、屈折角が小さくなる（大きく曲がる）。",
      "entities": [
        "dispersion-and-spectrum"
      ],
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    },
    {
      "id": "q-dispersion-white-light-mixture",
      "type": "choice",
      "prompt": "白色光の性質として正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "色を持たない特別な光である",
        "1つの波長だけの光である",
        "いろいろな色（波長）の光が混ざっている",
        "屈折しない光である"
      ],
      "answer": 2,
      "accept": [],
      "explanation": "白色光はいろいろな色（波長）の光が混ざったもので、プリズムに通すと色ごとの屈折率の違いで分かれる（分散）。",
      "entities": [
        "dispersion-and-spectrum"
      ],
      "verified": true,
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    },
    {
      "id": "q-lens-real-image-distance-30-10",
      "type": "input",
      "prompt": "焦点距離10cmの凸レンズの前方30cmに物体を置いた。像の位置bは何cmか。",
      "choices": null,
      "answer": "15cm",
      "accept": [
        "15"
      ],
      "explanation": "1/b＝1/10−1/30＝3/30−1/30＝2/30＝1/15より、b＝15cm。",
      "entities": [
        "image-formation-by-lenses"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-lens-real-image-magnification-30-10",
      "type": "input",
      "prompt": "同じ条件（焦点距離10cm・物体距離30cm・像距離15cm）で、倍率は何倍か。",
      "choices": null,
      "answer": "0.5",
      "accept": [
        "0.5倍",
        "1/2",
        "2分の1"
      ],
      "explanation": "m＝b/a＝15/30＝0.5倍。物体より小さい倒立の実像ができる。",
      "entities": [
        "image-formation-by-lenses"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-lens-virtual-image-distance-5-10",
      "type": "input",
      "prompt": "焦点距離10cmの同じ凸レンズの前方5cmに物体を置いた。像の位置bは何cmか（符号も含めて答えよ）。",
      "choices": null,
      "answer": "-10cm",
      "accept": [
        "−10cm",
        "-10"
      ],
      "explanation": "1/b＝1/10−1/5＝1/10−2/10＝−1/10より、b＝−10cm（物体と同じ側の虚像）。",
      "entities": [
        "image-formation-by-lenses"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-lens-virtual-image-magnification-5-10",
      "type": "input",
      "prompt": "同じ条件（焦点距離10cm・物体距離5cm・像距離−10cm）で、倍率の大きさは何倍か。",
      "choices": null,
      "answer": "2",
      "accept": [
        "2倍"
      ],
      "explanation": "|m|＝|b|/a＝10/5＝2倍。物体より大きい正立の虚像ができる。",
      "entities": [
        "image-formation-by-lenses"
      ],
      "verified": true,
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    },
    {
      "id": "q-light-apparent-depth-reason",
      "type": "choice",
      "prompt": "プールの底が実際より浅く見える理由として正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "目の錯覚で、屈折とは関係がない",
        "水面で底からの光が屈折し、その光を逆にたどった位置が浅く見えるため",
        "水の色がついて見えるため",
        "水中では光が屈折せず、ただ暗く見えるだけだから"
      ],
      "answer": 1,
      "accept": [],
      "explanation": "水中の点から出た光は水面で屈折して目に届く。目はその光をまっすぐ届いたものとしてたどるため、実際より浅い位置から来たように見える。",
      "entities": [
        "speed-of-light-and-refractive-index"
      ],
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    },
    {
      "id": "q-light-refraction-sin-30in",
      "type": "input",
      "prompt": "空気（屈折率1）からガラス（屈折率1.5）へ入射角30°で光が入った。屈折角のsinの値を求めよ。",
      "choices": null,
      "answer": "1/3",
      "accept": [
        "0.33",
        "0.333",
        "三分の一"
      ],
      "explanation": "1×sin30°＝1.5×sinθ₂より、sinθ₂＝0.5÷1.5＝1/3。",
      "entities": [
        "speed-of-light-and-refractive-index"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-light-speed-in-glass-n15",
      "type": "input",
      "prompt": "屈折率1.5のガラス中を光が進むときの速さは何m/sか。真空中の光の速さを3.0×10⁸m/sとする。",
      "choices": null,
      "answer": "2.0×10⁸m/s",
      "accept": [
        "2.0e8",
        "2×10⁸m/s",
        "2.0×10^8",
        "200000000m/s"
      ],
      "explanation": "v＝c/n＝3.0×10⁸÷1.5＝2.0×10⁸m/s。真空中の2/3の速さになる。",
      "entities": [
        "speed-of-light-and-refractive-index"
      ],
      "verified": true,
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    },
    {
      "id": "q-light-wavelength-in-glass-n15",
      "type": "input",
      "prompt": "真空中での波長が6.0×10⁻⁷mの光が、屈折率1.5のガラスに入った。ガラス中での波長は何mか。",
      "choices": null,
      "answer": "4.0×10⁻⁷m",
      "accept": [
        "4.0e-7",
        "4×10⁻⁷m",
        "4.0×10^-7"
      ],
      "explanation": "振動数は変わらないので λ＝λ₀/n＝6.0×10⁻⁷÷1.5＝4.0×10⁻⁷m。",
      "entities": [
        "speed-of-light-and-refractive-index"
      ],
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    },
    {
      "id": "q-polarization-30deg-intensity-ratio",
      "type": "input",
      "prompt": "同じ2枚の偏光板で、2枚目の透過軸を30°傾けて重ねたとき、通り抜ける光の強さはI1の何倍か。",
      "choices": null,
      "answer": "0.75",
      "accept": [
        "3/4",
        "0.75倍",
        "4分の3"
      ],
      "explanation": "I＝I1cos²30°＝I1×(√3/2)²＝0.75I1。",
      "entities": [
        "polarization-of-light"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-polarization-60deg-intensity-ratio",
      "type": "input",
      "prompt": "1枚目の偏光板を通った直後の光の強さをI1とする。2枚目の偏光板の透過軸を60°傾けて重ねたとき、通り抜ける光の強さはI1の何倍か。",
      "choices": null,
      "answer": "0.25",
      "accept": [
        "1/4",
        "0.25倍",
        "4分の1"
      ],
      "explanation": "I＝I1cos²60°＝I1×0.5²＝0.25I1。",
      "entities": [
        "polarization-of-light"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-polarization-crossed-why-dark",
      "type": "choice",
      "prompt": "2枚の偏光板の透過軸を直角に重ねる（クロスニコル）と暗くなる理由として正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "振動数が変わってしまうため",
        "1枚目を通った偏光の振動方向を、2枚目がまったく通さないため",
        "光の速さが0になるため",
        "光が2枚のガラスにすべて吸収されるため"
      ],
      "answer": 1,
      "accept": [],
      "explanation": "透過軸が直角（θ＝90°）だとcos²90°＝0なので、1枚目を通った偏光の振動方向を2枚目はまったく通さず、ほとんど光が届かなくなる。",
      "entities": [
        "polarization-of-light"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-polarization-sound-no-polarization",
      "type": "choice",
      "prompt": "音波（縦波）には偏光が起こらない理由として正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "音の速さが光より遅いため",
        "音は弱すぎて偏光板を通れないため",
        "縦波は進む向きと同じ方向に振動するので、振動の向きという区別がないため",
        "音は反射しないため"
      ],
      "answer": 2,
      "accept": [],
      "explanation": "偏光は、進む向きに垂直な面内で振動の向きが選べる横波にしか起こらない。縦波の音波には振動の向きの区別がなく、偏光は起こらない。",
      "entities": [
        "polarization-of-light"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-tir-direction-requirement",
      "type": "choice",
      "prompt": "全反射が起こるのはどのような場合か。",
      "choices": [
        "2つの物質の色が同じとき",
        "屈折率の大きい物質から小さい物質へ、入射角が臨界角を超えて進むとき",
        "入射角が0°に近いとき",
        "屈折率の小さい物質から大きい物質へ進むとき"
      ],
      "answer": 1,
      "accept": [],
      "explanation": "全反射は、屈折率の大きい物質から小さい物質へ進む光が、入射角が臨界角を超えたときに起こる。反対向きでは起こらない。",
      "entities": [
        "total-internal-reflection"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-tir-fiber-core-cladding-reason",
      "type": "choice",
      "prompt": "光ファイバーで光が遠くまで弱まらずに伝わる理由として正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "芯の中で光の速さが真空中より速くなるため",
        "クラッドが光を吸収していったん増幅するため",
        "光が屈折してまっすぐ進むようになるため",
        "芯（コア）とクラッドの境界で全反射を繰り返し、光のエネルギーが境界で失われないため"
      ],
      "answer": 3,
      "accept": [],
      "explanation": "屈折率の大きい芯を屈折率の小さいクラッドで包み、境界で全反射を繰り返させることで、光のエネルギーを失わずに遠くまで運ぶ。",
      "entities": [
        "total-internal-reflection"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-tir-n2-critical-angle-30",
      "type": "input",
      "prompt": "屈折率2.0の物質と空気（屈折率1）の境界での臨界角θcは何度か。sin30°＝0.5であることを用いよ。",
      "choices": null,
      "answer": "30°",
      "accept": [
        "30"
      ],
      "explanation": "sinθc＝n₂/n₁＝1÷2.0＝0.5。sin30°＝0.5なので、θc＝30°。",
      "entities": [
        "total-internal-reflection"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-tir-water-air-critical-sin",
      "type": "input",
      "prompt": "水の屈折率を4/3とする。水中から空気（屈折率1）へ進む光の臨界角θcについて、sinθcの値を求めよ。",
      "choices": null,
      "answer": "3/4",
      "accept": [
        "0.75"
      ],
      "explanation": "sinθc＝n₂/n₁＝1÷(4/3)＝3/4。",
      "entities": [
        "total-internal-reflection"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    }
  ]
}