高卒認定試験「科学と人間生活」令和元年度 第1回 過去問解説動画 書きおこし

高卒認定試験「科学と人間生活」

令和元年度 第1回 過去問解説動画 書きおこし

全問の解説は、こちらのページにまとめております。

このページでは、補足用に撮った解説動画で説明している内容を、書きおこします。

大問1「光の性質とその利用」(物理分野)

大問1① 連続スペクトルができるしくみ

では、問3までを確認していきましょう。

 

屈折の方向としては・・・

「水やガラスを下にして、まっすぐ進まずに、ちょっと落ちる。」

・・・これで対応できます。

 

問2も、その方法で屈折の方向がわかりました。

 

問2は単色光の場合でしたが、問3では白色光の場合を考えていきます。

 

白色光の中には、さまざまな波長の電磁波・・・電磁波は波長ごとに色がありますので・・・さまざまな色がふくまれています。

 

可視光線(人間に見える光)は、波長が長い方から順に・・・虹の色と同じで・・・

 

 赤 ← 緑 → 紫

 

また、赤より波長の長いものを赤外線、紫より波長が短いものを紫外線、といいます。

 

イメージ的な話ですが、波長が短い方が怖い・・・というか人体にも有害そうですね。

 

実際、紫外線は、とても怖いです。

 

また、波長が短いものほど、屈折率が大きいです。

 

先ほど図に入れたものを、白色光の中から赤色光だったとしましょう。

 

そうすると、一番波長の短い紫色光は・・・この位置になります。(動画参照)

 

一番上の赤から、一番下の紫まで、赤・だいだい・黄・緑・青・藍色・紫・・・と、切れ目なく並びます。

 

これが、連続スペクトルです。

 

また、選択肢④ですが、このしくみで連続スペクトルができますので、スクリーンを離したら、光の幅は大きくなりまうね。

 

 

大問1② 光の性質/全反射

まず、ADには、まっすぐに入ります。

 

次に面ABから光が出ていったのに、スクリーンに光が映らなかったとすると

 

・・・屈折して、スクリーンの上かスクリーンの下に光が進んだことになります。

 

でも、この段階で下にずれるということは・・・台形ガラスの形的にないですね。

 

でも、屈折の向きとして考えると・・・

下の方に屈折します。スクリーンの上にずれるということも、ありません。

 

よって、スクリーンに光が映らなかった理由としては・・・

光が面ABで全反射した、・・・ということになります。

 

屈折の方向として・・・

水・ガラスから光が空気中に出ていくとき、まっすぐ進まないで、ちょっと落ちる

 

・・・と、説明しましたが、入射角がある大きさをこえると、落ちようがなくなります。

 

そのとき、全反射が起こります。

大問7 地球の自転・公転(地学分野)

太陽があって、地球の公転軌道を真上からみた図を考えます。

この位置を冬・・・12月としましょう。

オリオン座がきれいにみえる季節です。オリオン座は、こちらの方向にあります。

 

真上からみた図で、半分に分けて、太陽が当たっていない方を塗りつぶしましょう。

こちらにいたら夜で、反対側・・・太陽のあたっている方が昼です。

 

地球は自転していて、・・・宇宙のことを考える場合、、ほとんどが左回り(反時計回り)・・・と考えてよいです。

 

自分が、ここら辺にいて、いっしょに自転していることをイメージしましょう。

 

太陽の反対側の、この位置が真夜中の0:00、

時間がたって、ここが明け方の6:00、

さらに時間がたって、この位置で太陽が真正面にきます。

ここに来たら、太陽が南中する時刻で12:00

さらに、時間がたって、ここまで来たら夕方の18:00・・・これから夜になります。

 

太陽でも、そうですが、真正面に来たら、その恒星・・・星座なども南中すると考えてよいです。

 

公転軌道を真上からみたこの図で、・・・

この紙の面・・・地球の公転軌道にある星座(星)は、太陽と同じように東から上って、南を通り、西に沈んでいきます。

 

この紙の上の部分は、上に行くにしたがって、太陽の軌道より上のところを、同じように東から上って、西に沈みます。

 

さらに上の方になると、北の空に一晩中みえます。

 

この紙の下の部分・・・地球の公転面より下にある星や星座は、太陽の軌道より下を、東から上って、西に沈みますが、あまり下の方にある星ですと、北半球からはみられません。

 

さて、12月のオリオン座のみえ方についてみていきましょう。

真正面にあるのが、南中している星座なので、真夜中の0:00に南中しています。

 

時間がたって、明け方の6:00・・・オリオン座は、ここにいる人からみてこちらの方向です。

太陽は東から上るので、、太陽の方向が東、・・・よって、オリオン座は西の空に沈んでいくということですね。

 

夕方の方もみて、もう一度確認しましょう。

 

夕方18:00のこの位置にいるとき、これから夜なので、太陽は西に沈んでいきます。

よって、太陽の反対なので、オリオン座の方向は東です。

 

この位置にいるとき、オリオン座は東の空からのぼりはじめ・・・時間の経過とともに12:00に南中し、

その後、西の方に行き、明け方の6:00に、西の空に沈みます。

 

次に、春の季節を考えてみましょう。

 

この図で、太陽の上下左右の位置にある地球を考えると、12か月を4等分するので3か月ずつ、・・・この位置は3月になります。

 

オリオン座は、実際にはものすごく離れているので、12月の場合と同じで、こちらの方向にあると考えてよいです。

3月には、夕方の18:00に南中しますよね。

真夜中の0:00、進行方向が東ですから、この位置ではオリオン座は西に見えます。

18:00に南中していたオリオン座が、0:00に西の空に沈んでいくということです。

 

12月の南中時刻と比較してみましょう。

 

12月の南中時刻が0:00ですから、南中時刻は3か月で6時間早くなっています。

3か月で6時間なので、1か月あたり2時間早くなります。

 

これが、星座(恒星)の南中時刻が、1か月に2時間早くなるということです。

もっとも、これは、1年で24時間早くなるから・・・という視点から導くものです。

それは、一通り見てから、改めて確認しましょう。

 

次に3か月後の夏、6月になります。

 

この時期になると、オリオン座は昼の12:00に南中しています。

真昼間に、太陽と同じ方向に見えるということです。

 

オリオン座は12星座ではありませんが、自分の誕生日に自分の星座をみることは、絶対にできない・・・と聞いたこと、ありませんか?

 

自分の誕生日に、自分の星座は、昼間に太陽と同じ方向にあります。

6月ですと・・・ふたご座ですかね。ふたご座はオリオン座と同じ方向にあります。

自分の誕生日に、自分の星座はざったいに見えない、とは・・・このことです。

 

昼でも、星がみえるくらい目がよい人もいるそうですが、太陽のそばにある星は、絶対に見えません。

 

  

この3か月後が9月、秋ですね。

この位置では、明け方の6:00にオリオン座が南中します。

 

真夜中の0:00に、東の空からのぼりはじめ、明け方の6:00に南中することになります。

 

全体でみますと、南中する時刻は、12月に0:00、3月にその6時間前の18:00、6月にその6時間前の12:00、9月にその6時間前の6:00、

また、冬の12月になりますと、その6時間前の0:00なので、1年間で24時間早く南中することになります。

 

1年は12か月なので、24時間÷12か月=2時間/月なので、こちらからも、星座の南中時間は、1か月で2時間早くなっていくと確認できます。