【中1理科】レンズの焦点距離の作図の要点まとめノート

中1理科「焦点の位置・焦点距離の求め方と像の作図」についてまとめています。

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レンズの焦点距離

焦点距離(中学理科)
レンズの焦点について、凸レンズに太陽光線のような平行光線を、光軸に平行に当てると、光軸上の決まった点を通るように曲がる。この点Fを焦点という。凸レンズの焦点は、レンズの両側に1つずつある。

凸レンズの焦点距離

焦点からレンズの中心までの距離を焦点距離という。焦点距離は、レンズのガラスの種類と、球面の半径によって決まった値をとる。凸レンズの球面の半径が小さいほど、つまり、レンズの中央の厚さとふちの厚さとの差が大きいレンズほど、焦点距離は短くなる。また、左右の焦 点距離は等しい。

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凸レンズによる像

凸レンズで物体の像をつくるとき、物体の位置が決まると、その像の位置と大きさが決まる。

物体の位置できる像向き大きさできる像の位置
焦点距離の2倍より離れている実像倒立実物より小さい焦点と焦点距離の2倍の間
焦点距離の2倍実像倒立実物と同じ焦点距離の2倍
焦点距離の2倍と焦点距離の間実像倒立実物より大きい焦点距離の2倍より離れた位置
焦点距離上像はできない
焦点距離より近い虚像正立実物より大きい

像の作図のしかた

像を作図によって求めるには、上の図の3本の光線のうち、いずれか2本を選んで作図する。レンズを通った2つの光線の交点が求める像の位置になる。

  1. 軸に平行に進む光線は、レンズを通った後、反対側の焦点Fに向かって進む。
  2. 焦点F’を通る光線は、レンズを通った後、軸に平行に進む。
  3. レンズの中心に向かう光線は、レンズを通った後、そのまままっすぐに進む。

以上が、中1理科「焦点の位置・焦点距離の求め方と像の作図」となります。

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