身の周りには眼鏡やカメラ,望遠鏡など,レンズを利用した製品が数多くあります。 眼鏡やコンタクトレンズをつけている人はもちろん,スマートフォンのカメラなども合わせれば,現代社会でレンズと無関係な人はほとんどいないのではないでしょうか? 日々お世話になっているレンズの性質を,今回から2回に分けて学習していきたいと思います! 中1理科「光の性質」凸レンズの作図と像がわかる！ | たけのこ塾 勉強が苦手な中学生のやる気をのばす！. レンズに関する用語 光はふつう直進する性質をもちますが,光の屈折を利用して光の進む方向を変える道具がレンズです。 レンズには,中央部が周辺部より厚い凸レンズと,中央部が周辺部より薄い凹レンズがあります。 この先,凸レンズと凹レンズの性質のちがいを説明していきますが,説明によく出てくる用語を先に確認しておきましょう! まず1つ目。 レンズの中心を通り,レンズに垂直な直線を 光軸 と呼びます。 光軸は想像上の軸なので目には見えませんが,レンズのはたらきを考えるときには必須の概念です。 それから2つ目。 どんなレンズにも,光軸上に2箇所, 焦点 と呼ばれる場所が存在します。 2つの焦点はレンズを挟んで等距離 にあり,レンズから焦点までの距離( 焦点距離 )はレンズの材質や形状(厚み・曲がり具合)によって決まります。 これらの用語を踏まえた上で,さっそくレンズの性質を見ていきましょう! レンズを通る光の進み方 レンズに入射した光は屈折して進むことになりますが,ここでは屈折の法則を用いた計算は行いません。 その代わり,光がどのように進むかを理解しましょう。 作図が出てきますが,レンズで興味があるのは 「光がどのように入って,どのように出てくるか」 だけで,レンズの中をどう進むかは正直どうでもいいです。 そこで,作図を簡単にするためにこんな工夫をします。 屈折を2回書くのは面倒なので,レンズの作図では省略した書き方を使うのが主流です。 では,本題に入りましょう。 光の進み方はレンズの形状によって決まっています。 ポイントは焦点と光軸! ( ※ 光源のある側を「レンズの前方」,光源がない側を「レンズの後方」という。 ) ルール2に従って,光軸に平行に入射した光は図のように後方の焦点に集まりますが,もし焦点の位置に紙が置いてあったら,集まってきた光によって紙に火がつきます! まさに「焦げる点」になっているわけで,「焦点」という名前はここに由来しています。 これが紙ではなく目だったら大変!
パターン③「焦点を通過すると真横に。」 了 解☆ これらが 「凸レンズに当たった光の進み方の決まり」 の3パターンだよ。 最後にもう一度まとめておくね。 ①凸レンズに真横から当たった光は、焦点を通るように進む。 ②凸レンズの中心を通る光は直進する。 ③焦点を通過して凸レンズに当たった光は、真横に進む。 繰り返しになるけど、①、②は作図で使う最重要な線だよ。 必ず覚えてね! では作図の問題に進もう☆ 4. 凸レンズによってできる像 最後に 「凸レンズによってできる像」 の説明だよ。 テストでも最もよく出るところ だね。 実験の様子も動画にしたよ。 少し見にくいけど、3つだけ動画で理解してね! ①ろうそくに火をつけると、レンズの逆側に上下左右逆向きの像ができる。 ②ろうそくがレンズから遠いときは小さい像ができる。 ③ろうそくをレンズに近づけると大きい像ができる。 (動画は40秒くらいだよ。) 実験の様子が何となくわかったかな? まあ、何となく。笑 何となくでいいよ。笑 さて、この実験がテストに出るときには、 作図の問題がとても多い んだ。 今移っていた、 逆さまの像を作図する んだね。 ここでは 作図の仕方をしっかりと覚えよう。 苦手な人もいるかもしれないけど 難しくないよ! ①物体が焦点距離の2倍より遠いときの作図 まずは「 焦点距離の2倍(緑の点) 」より遠い位置にあるときに 物体 があるときの作図だよ。 物体 はここでは ↑ で説明するけど、テストでは ろうそくや、アルファベットなど様々な形の物体が出題される よ。 物体の形はどんな形でも、作図の仕方は同じ だから心配しないでね。 では作図の仕方を説明するね。 作図は下の①~③をするだけで完成 だよ。 ① 「 真横から来た光は焦点へ 」の線を引く。 ②「 中心を通る光はまっすぐ。 」の線を引く。 ③「①」と「②」の線が交わったところに逆さまの像を書く。 この①~③をするだけで作図はOK なんだ。 うーん。やってみないと分からない…。 そうだね。ではさっそくやってみよう! 【至急】凸レンズによってできる像の考察で、スクリーン側からレンズをのぞいて見える像の - Clear. 焦点距離の2倍より遠いときの作図 まずは① 「 真横から来た光は焦点へ 」の線を引く。 だね。 この線は物体の先から引こう ! こうなるね。 そう。簡単でしょ。 では次に②にいくね。 ②「 中心を通る光はまっすぐ。 」の線を引く。 だね。 この線も物体の先から引いてね!
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※大事なのは、「虚像」「実像」「光源」「物体」「凸/凹」などの言葉を気にする事なく、 絵のタイプに対応するレンズ方程式を使う事! 3.2: 凸レンズの実像の手前に凹レンズが入るが、虚像が出来てしまう場合 下の図を見て下さい。 凹レンズ ⇒ 凹レンズの焦点 ⇒ 凸レンズの実像 の順に並んだ時に、 凹レンズの虚像ができます。 ①まず凸レンズに関して、基本の2光線(黒線)によって実像の位置を決めます。 ②凸レンズを透過する多数の光線のうち、 凹レンズの作図に適した2光線(赤線)を選択します^^ 1個め:実像に向かう途中で、凹レンズの中心を通るもの⇒そのまま直進 2個め:実像の手前の、凹レンズの焦点に向かうもの⇒凹レンズ透過後、水平に 全てさきほどと同じ作図なのに、左側に凹レンズによる虚像が生成します^^ 凹レンズで虚像なら、…なんか普通… ところが!! 図の中の赤で示した部分をよく見て下さい!!! 凸レンズ・凹レンズ-高校物理をあきらめる前に｜高校物理をあきらめる前に. これ、凸レンズによる実像の作図の絵と同じじゃないですか?
こうなるね。 しっかりとレンズの中心を通るようにね。 最後に③だよ。 ③「 ① 」と「 ② 」の線が交わったところに逆さまの像を書く。 「 ① 」と「 ② 」の線が交わったところに 逆さまの像 を書こう。 これで 像の作図は完成 だよ。 作図は全く同じだね。 ここでポイント。 できた像の大きさはさらに大きくなったね。 始め→ 次→ 今回→ ではさらに実物を凸レンズに近づけていこう。 ④物体が焦点上にあるときの作図 次に「 焦点 」の位置に 物体 があるときの作図だよ。 さらに凸レンズに近づいたね。 だけど作図のやり方は同じだね。 焦点上に物体があるときの作図 まずは① 「 真横から来た光は焦点へ 」の線を引く。 だね。 この線は必ず物体の先から引く。 こうなるね。 では次に②にいくね。 ②「 中心を通る光はまっすぐ。 」の線を引く。 だね。 この線も物体の先から。 こうなるね。 しっかりとレンズの中心を通るようにね。 あれ?先生。光が交わらないよ。 そう。実は「 物体が焦点上にあるときは光が交わらない。 」 つまり「 像ができない 」 ということになるんだ。 ポイントとしてしっかりと覚えておこう ね! ⑤物体が焦点より近くにあるときの作図 いよいよ最後。さらに近づけて、「焦点の内側」へ近づけるよ。 像ができないのにまだ近づけるの? うん。作図のやり方は同じだよ。 焦点上に物体があるときの作図 まずは① 「 真横から来た光は焦点へ 」の線を引く。 だね。 この線は物体の先から。 こうだね。 では次に②にいくね。 ②「 中心を通る光はまっすぐ。 」の線を引く。 だね。 この線も物体の先から。 こうなるね。 しっかりとレンズの中心を通るようにね。 先生!また光が交わらないよ。 そうだね。だから「 像ができない 」となりそうだね。 ところが!ここでポイントがあるんだ。 線を逆側に伸ばしてごらん。 (逆側に伸ばすときは点線) うお!逆側で交わった! そう。 「焦点より内側」の時は「逆に伸ばす」という裏技(? )みたいな方法で像ができる んだ。 この像は上下左右が反対向きでない、「 虚像 (きょぞう)」というんだよ。 これはレンズの逆向きからのぞいて見るんだよ。 ほんとに裏技みたい。 でしょ。だけど 「虫眼鏡で物を大きく見るときはこの方法」 だから、実はみんな知ってるんだけどね。 でも、虫眼鏡でかくだいして見える像を「虚像」というなんて知らなかったよね。 ここでしっかりと覚えようね!
凸レンズ はその焦点より遠くの物体を置くと、レンズの反対側に倒立の実像ができるのであった。 物体の位置を動かすと、結像される位置が変わるだけでなく像の大きさも変わる。 この像の大きさや結像する位置はレンズの公式によって表される。 このページでは、レンズの法則の導出方法について説明する。 図1.
とりあえず、基本の2光線によって、図上のように小さく見える虚像の位置 がわかります。 大事なのはここからw 光源をでた他の光も、この虚像(虚光源)から出ているように見えるはずなので、 実際の光路が図下のように推定できます。 レンズ方程式的には、今回も像の位置が逆でレンズの左側。 収れんする焦点も逆で左側にあることから、 基本の公式における b と f の部分の符号をマイナスにします。 ちゃんと作図とシンクロして符号が変わるので丸暗記にならないので、 基本作図をもとに、考えて導けるのがポイントです!!! ★凸レンズ、凹レンズの基本作図には 上記の3種類しかありません!! 2.レンズ方程式の正しい使い方 結局、作図には 上の3パターンしかありません。 そして その3パターンに対するレンズ方程式も決まってます。 どの作図の時に どの方程式ってわかればいいだけです。 ここで、 さきほどの 凹レンズによる虚像の作図を コピーして左右反転して、 さらに左側に仮想的な凸レンズを書き加えてみたのが ↓ の図です。 左の凸レンズによって、右側の小さい像に結像するはずが、凹レンズによって 引き伸ばされて、右方の大きい像に結像してるように見えますよね。 これが実は 凸凹組み合わせによる実像です。 なので凹レンズの虚像のときの レンズ方程式が成り立つはずですが、、、 ★役割が全然違います! 今回の図では、小さいのも大きいのも実像! もともとは 大きいのが物体で、小さいのが虚像でしたよね! ⇒ ☆つまり! 大事なのは絵のパターンとその作図で成り立つ方程式 なんです! 役割はどうでもいい!!! 3.凸レンズ凹レンズ組み合わせ問題 全4パターン 3.1: 凸レンズの実像の手前に凹レンズが入り、実像が出来る場合 とりあえず、まず図を見ましょう^^ 図の特徴は、 凹レンズと、凸レンズによる実像、凹レンズの焦点 の位置関係です。 凹レンズ ⇒ 凸レンズの実像 ⇒ 凹レンズの焦点 の順に並んだ時に、 凹レンズの実像ができます。 作図の手順: ①まず凸レンズに関して、基本の2光線(黒線)によって実像の位置を決めます。 ②凸レンズを透過する多数の光線のうち、凹レンズの作図に適した 2光線(赤線)を選択します^^ 1個め:実像に向かう途中で、凹レンズの中心を通るもの ⇒そのまま直進 2個め:実像の背後の、凹レンズの焦点に向かうもの ⇒凹レンズ透過後、水平に進む これで、右側に凹レンズによる実像が生成することが分かります^^ 凹レンズで実像w 計算方法を考えます: ↑の作図を良く見ると… 赤い線で示した部分は、さかさまになった 凹レンズの虚像の作図と同じ図形で あることがわかります。なので、凹レンズの虚像の作図のときの a, b, f に相当する 長さを使ってレンズ方程式に入れればOK.
丸の内・大手町・八重洲に行ったことがあるトラベラーのみなさんに、いっせいに質問できます。 mitchiba さん ひろりん さん めいちゃん さん mogimogi さん ガーネット さん travel Neco さん …他 このスポットに関する旅行記 このスポットで旅の計画を作ってみませんか? 行きたいスポットを追加して、しおりのように自分だけの「旅の計画」が作れます。 クリップ したスポットから、まとめて登録も!
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喫煙・禁煙情報について 特徴 利用シーン おひとりさまOK 禁煙 更新情報 最新の口コミ 2020年11月30日 ※ 写真や口コミはお食事をされた方が投稿した当時の内容ですので、最新の情報とは異なる可能性があります。必ず事前にご確認の上ご利用ください。 ※ 閉店・移転・休業のご報告に関しては、 こちら からご連絡ください。 ※ 店舗関係者の方は こちら からお問合せください。 ※ PayPayを使いたいお店をリクエストをする際は こちら からお問い合わせください。 人気のまとめ 3月5日(月)よりRetty人気5店舗にて"クラフトビールペアリングフェア"を開催中!