2 光の反射:どのように見えるか?どこまで見えるか? どこは見えないか?
この記事では凸(とつ)レンズを通った光についてまとめます。
「とつレンズ」「光軸」「しょう点距離」
とつ(凸)レンズ:(虫眼鏡のように)中央がふくらんだレンズ
光軸:とつレンズの中心をとおり、とつレンズに対して垂直な線
しょう点距離:とつレンズの中心からしょう点までの距離
★ふくらみが大きいとつレンズほどしょう点距離が短い(屈折が大)です
★しょう点はとつレンズの左右にあり、中心から同じ距離です
光軸に平行な光の進み方
●中央の光は直進します
●上下の光はレンズに入る時と出る時の2回屈折(図1)します
(正確には2回ですが、中心で1度だけの図(図2)もよくあります)
とつレンズによってできる像の作図
物体から光が出て凸レンズを通った後、1点に集まると
そこに像ができます。
作図の際には次の3つの光線のうち2つが描ければ大丈夫です。
1 光軸に平行な光はレンズで屈折し、しょう点を通る
2 レンズの中心を通る光は直進する
3 焦点を通る光は光軸に平行に進む
★像はさかさになります
★レンズを半分布などで隠すと、1と2、2と3で作図
可能ですが、光の量が減るので暗くなります。
実像と虚像
(右の図が「虚像」の見え方です)
実像(光が集まってできる像)と、集まらずに見える虚像はしょう点
との位置関係によります。実像も虚像もできないパターンもあります。
ろうそくの距離 像の大きさ 像の位置
1 焦点距離の2倍より外側/ 実物より小さい/ 焦点距離の2倍と焦点の間
2 焦点距離の2倍 / 実物大 / 焦点距離の2倍
3 焦点距離の2倍と焦点の間/実物より大きい/焦点距離の2倍より遠い
4 焦点の上 / 実物も虚像もできない
5 焦点の内側 / 実像より大きい虚像がレンズを通して見える
(虚像は実物と上下左右が同じ向きです)
★虫眼鏡で近くの物が大きく見えるのは虚像を見ているからです
(右の図が「虚像」の見え方です)
すりガラスの見え方
【目→スクリーン(すりガラス)→とつレンズ→文字】
ですりガラスを通して見た場合、
すりガラスに映った像は上下左右が逆になります。
上下左右が逆になるので「エ」です。
ただし、下記の図のように、見る方向が、上記と逆の場合、
上下は逆でも左右はそのままになります。
「すりガラスに反射した文字を見た場合」ですね。
答えは【ウ】です。
2 光の反射:どのように見えるか?どこまで見えるか? どこは見えないか?