（オープニングタイトル）

水槽の中で泳ぐペンギンの体。水面の上と下で、ずれて見える？　水槽の中で泳ぐ１匹の魚。その上にも魚が泳いでいるように見える？　赤い柱と青い柱のあいだに置いた水槽に水を入れると、青い柱が消えていく？　どうしてこんなふうに見えるのでしょう。

目で物を見るというのは、どういうことでしょう。昼間、外の物が見えるのは、太陽の光が届いているため。暗いところで物が見えるのは、電灯などの光があるためです。太陽や電灯のように、自ら光を出すもののことを「光源（こうげん）」といいます。光源から出た光はどのようにして目に届くのでしょうか。人形の目の位置にカメラを置いて調べます。光の通り道を、レーザー光を使って見てみましょう。光は光源からさまざまな方向に出ています。そのなかの一部が、真っ直ぐ目に届くのです。

では、直接光を出していないリンゴはどうして見えるのでしょう。暗いなかで電灯がつくと、それまで見えていなかった物が見えるようになります。レーザー光を使って、光の通り道を考えてみます。光源の光がリンゴに当たります。当たった光はさまざまな方向に反射します。その一部が目に届くのです。光源から出て、物に当たって反射した光が、目に届く。こうして私たちは、物を見ることができるのです。

水があると、光はどう進むのでしょうか。円形の水槽に水を半分入れ、光の進み方を調べます。光はレーザー光を使います。真下から光を入れると、光は水面を真っ直ぐ通って出ていきます。水面に対して光を当てる角度を変えると、水面から出るときに光が曲がりました。水と空気の境い目で進む方向を変えるのです。これを「屈折」といいます。さらに角度を大きくすると、光が屈折する角度も大きくなります。屈折した光が水面に近づくと、どうなるのでしょう。水面を通り抜けず、境い目ですべての光が反射しました。これを「全反射」といいます。

金魚が１匹入った水槽。斜め下からカメラで見ると、金魚が２匹いるように見えています。どういうことでしょう。魚の模型で光の通り道を考えてみます。まずは、水槽の底のほうから見た場合。魚に当たって反射した光が、空気との境い目で屈折してカメラに届きます。でも１匹しか見えていません。カメラを水槽の横から見上げる位置に動かしてみます。すると、２匹になりました。上に見える魚は、さかさまのようです。魚から直接カメラに届く光が、下の魚。水面で全反射してカメラに届く光が、上の魚です。光は、水の中から空気中に出る境い目で、屈折したり、全反射したりするのです。

からの水槽をはさんで、手前に赤い柱、向こう側に青い柱があります。赤い柱と青い柱がすぐ横に並んで見える位置にカメラを置きます。水槽に水を入れていくと、カメラからはどう見えるのでしょうか。水位が上がるにつれて、青い柱が消えていきます。どうしてでしょう。

上から見ると、２本の柱はカメラに対して重なっていません。水の入った水槽を取り除くと、青い柱が見えるようになります。水に秘密があるようです。水を濁らせて、レーザー光を使って光の通り道を見てみましょう。空気から水へ、水から空気へ光が進む場合、それぞれの境い目で屈折します。このため、青い柱の光は、赤い柱にさえぎられてしまいました。光が屈折すると、物がずれて見えることがあるのです。

形の違う２枚の透明なアクリル。これに平行な光を当てると、光はどのように進むのでしょうか。まず、両面が平行なアクリルに３本の光を当てると、光はそのまま平行に進みます。次は片方を３面に削ったアクリル。斜めの面で光が屈折し、平行だった３本の光が１点で交差しました。では、斜めの面を増やしていくとどうなるのでしょう。片方が曲面になったアクリルです。やはり３本の光が１点で交差しました。このような形のものを「凸レンズ」といいます。凸レンズは、物を大きくして見る虫眼鏡などに使われています。