月の表面が鏡だったら満月はどう見える？

先日、テレビ番組『平成教育予備校』の理科の問題で、『もし月の表面が鏡だったら満月はどのように見えるか』という問題の回答に、今ひとつ納得できませんでした。
↓問題が掲載されたサイトです。
http://www.fujitv.co.jp/yobiko/42/04/index.html

説明によると、真ん中に当たった光のみが地球の方向に反射するので、真ん中だけが光った月が見える、ということでした。
ですが、再現した実験に無理があるように思えるのです。

反射して観測者の目に届く光は、まさに月の中心の一点（面ではなく）に到達した光のみです。
ということは、実際には視覚的にとらえられるだけの強さの光ではないように思えます。
よって、何も見えない、が正解なのではないかと思うのですが・・・。

大学教養程度の知識しかないので専門的なことは良くわからないのですが、地球・月・太陽の大きさや距離、位置関係、あるいは視覚可能な光の強さ、地球付近を通る光の屈折などの要因も影響してくるのではないかと思うのですが、これらの点も考慮に入れた結論なのかどうか、少々疑問です。（あくまでも素人意見です。）
専門的な立場から見て、この解答における結論は正しいと言えるかどうか、ご説明いただけないでしょうか。

No.3 回答者： kiyocchi50 回答日時： 2006/05/29 18:07

太陽の光の強さ、そして太陽の大きさからして、テレビの回答で間違いないと思います。

確かに、一点で反射した光ですが、月の大きさに対して太陽の大きさはとても大きく、月と太陽の距離が非常に大きいとはいえ、「点」とはいえ「面」に近くなるでしょう。
そして、鏡面ですから、反射率を８０%と低めに見積もっても、現実の月の表面の反射率に比べれば十分に大きいので、しっかり見えると思われます。
球面鏡は無数の平面鏡が集まっていると思えば、解りやすいでしょうか。
それと、太陽からの光はレーザー光線みたいに一本ではなく、球面鏡全体に当たっているので、ずれると言う事は考えられないとおもいます。

No.2 回答者： yo-ya 回答日時： 2006/05/29 17:57

遠くの人が持っている鏡が太陽の光を反射したものを見たとき、

ちょうど光線が自分の方に向かったその瞬間だけ、
キラッ！と眩しく見えます。
ちょっとでもそれたとき、遠くの鏡は恐らく見えないのではないでしょうか？
だから、回答の通りのような気がします。

No.1 回答者： shippo 回答日時： 2006/05/29 17:26

屈折があれば別ですが、球面の鏡であれば屈折などは無いですので、光が入ってきた方向と出て行く方向は同じである（入射角と反射角は同じ）ため、地球を向いている面（地球上から見ている面）に入った光のみ見えて、その他の場所にあたった光は地球とは違うところに反射してしまうため光が見えなくなります。

ですので、完全な球体でありその表面に凹凸がなく光が一定方向からあたり、その光をみるのも一定方からのみであれば回答のような結果になると思いますよ。

この回答へのお礼

解答してくださった皆さん、どうもありがとうございました。
質問後すぐにお答えいただいた方、厳密に計算してくださった方、
模擬実験についてお答えいただいた方、感謝いたします。
大体理解できたと思います。
できれば皆さん一人一人に回答ポイントを差し上げたいところですが、
そうもいかないので、代表してNO.9さんとNO.10さんに差し上げたいと思います。

お礼日時：2006/06/23 07:33