水に入れたストローが曲がって見えるのはなぜ?

まずは30秒で、答えをお伝えしますわ。ストローそのものは曲がっていません。水の中のストローから出た光は、水面で空気へ出るときに向きを変えます(屈折)。ところが目と脳は、光はまっすぐ進んできたものとして場所を決めるので、水の中の部分だけが別の場所にあるように見え、水面で折れたように見えるのです。

光が来た方向にものが見える
ものが見えるのは、そのものから来た光が目に届くからです。私たちは、光がやって来た方向にものがあると感じます。ストローの水から出ている部分の光は、空気の中だけを通って目に届くので、そのままの場所に見えます。
水面で光の向きが変わる
一方、水の中の部分から来た光は、水から空気へ出るところで進む向きが変わります。これを屈折といいます。光は同じものの中ではまっすぐ進み、向きが変わるのは水と空気のさかい目だけです。
向きが変わるのは速さが変わるから
光の向きが変わる理由は、進む速さが変わるからです。光は空気の中では秒速約30万キロメートルで進みますが、水の中では約22万6000キロメートルにおそくなります。ななめにさかい目を通ると、速さが変わるときに向きも変わります。真正面から通るときは、おそくはなっても向きは変わりません。

目と脳はまっすぐだと考える
目と脳は、光が途中で曲がったことに気づけません。光はまっすぐ来たものとして、来た方向をそのまま後ろへのばした所にものがあると判断します。そのため水の中の部分は本当の場所からずれて見え、水面のところで折れたように見えます。水の中の部分が、外より太く見えることもあります。
もっと知りたい
- ストローを水から出してみると、まっすぐのままです。曲がって見えたのは、光の通り道のせいだと確かめられます。
- 水の中の光の速さは空気の中よりおそく、ガラスの中ではさらにおそい秒速約20万キロメートルです。おそくなる度合いが大きいものほど、光は大きく曲がります。
- 虫眼鏡やプリズム、虹も、光が向きを変える屈折によって起こります。私たちの目も、屈折を利用して光を集めています。

3択クイズで確かめよう
水の中のストローが折れて見えるのはなぜ?
答えを見る
- 光の向きが変わるから
- 水でストローが曲がる
- 水が光を吸うから
光の向きが変わるから 水の中から来た光は水面で向きを変えますが、目と脳は光がまっすぐ来たと考えるので、水の中の部分がずれて見えます。
水の中から来た光は水面で向きを変えますが、目と脳は光がまっすぐ来たと考えるので、水の中の部分がずれて見えます。
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- Refraction and SightThe Physics Classroom(英語)
- Refraction of lightScience Learning Hub (University of Waikato)(英語)
- Bent PencilSchool of Physics, The University of Sydney(英語)
内容は 2026-10-03 時点で上の資料を確認して書いています。研究が進んで説明が変わることもあります。写真のクレジットは各写真の下にあります。



