レンズの作図の仕方の注意点（間違った作図をしないために！）

レンズの軸を通る場合の光の道筋(２０１５年千葉）

(1)焦点距離を求める

実験

図1のように、凸レンズとスリット白い画用紙を用意し、スリットを通る太陽光を観察した。凸レンズは光軸に垂直で,スリットを通った3本の光は光軸上の1点に集まった。このとき、凸レンズの中心から光が集まった点までの距離は12cmだった(図2)。

(2)光の道筋の作図

 図5の矢印をつけた線分Pは,光源が B の位置にあるとき,光源から出た 光の道すじの一部を示したものである。Pが凸レンズを通り過ぎたあとの道すじとスクリーン上 にできる実像を,解答欄の図中に矢印でかきなさい。ただし、レンズによる光の屈折は,図5の 破線で示したレンズの中心線で1回屈折するものとし,また,作図に用いた線は残しておくこと

(3)間違った作図に仕方

光軸を通っているからレンズを出た光は光軸に平行だ

と青い線をまず書く。

レンズの中心を通る直線を書く。

赤い線を書く。

実像の矢印を書く。

出来上がり　😃

で終わらせるのは間違い、

　最初の実験の焦点距離がⅠ２㎝であるというのを利用していないからである。

問題に書かれている線で光軸と交わっている所はレンズの中心線から左に４目盛りめにある。

つまり、光軸と交わっているのはレンズの中心線から８ｃｍで、焦点を通っていない光である、

　レンズの作図において、レンズから出た光が光軸に平行になる条件は、焦点を通るときだけである

　ということを知っているかどうかを確かめる問題である、これに多くの受験生は引っかかる。（引っかけようと思って問題は作られている）

そこで、正しい書きかたで光の道筋を書く。

(4)正しい作図の仕方 

①まず焦点を記入する「・」

②光源の先端から光軸に平行な直線をレンズの中心線まで書く。（青）

③青い線から焦点を通る直線を書く、（茶色）

④光源からレンズの中心を通る線を書く（赤）

⑤茶色の線と赤の線が交わったところがＢの実像の矢印の頂点になるので実像を書き込む、

⑥茶色と赤の線が交わったところと光の道筋Ｐとの間を線で引く（緑）

解答は緑の線と実像を書くことだが、他の線は消さずに残す。

千葉県の問題では作図に用いた線を消すことになっている問題も多いので、ここを注意する。