焦点距離よりも近いところに物体を置いた。さらに物体をレンズに近づけた(2016年群馬)(2012年群馬)
虚像の作図
- 虚像の作図
焦点距離が12㎝の凸レンズに鉛筆をレンズから3cmのところに置いた。
図は1目盛り1cmで模式図を示した。
(1)鉛筆のある側とは逆側(右側)から見た時の鉛筆の先端の位置を「・」で記入しなさい
(2)鉛筆をさらに凸レンズに1cm近付けた時、鉛筆のある側とは逆側から見た時の鉛筆の像を記入しなさい
(3)焦点距離を6cmのレンズに変えた。鉛筆のある像とは逆側から見た時の鉛筆の像を↑で記入しなさい。
(1)の考え方
①鉛筆の先端とレンズの中心を結ぶ直線(赤)を書く。
②鉛筆の先端から光軸に平行でレンズの中央線までの線を書く(青)
③青い線と右側の焦点を結ぶ直線を書く(茶色)
④茶色の線を鉛筆のある側まで延長し(水色の点線)、赤い線と交わったところが、虚像の鉛筆の先端である。先端は図中のアとなる。
(2)の考え方
①鉛筆の位置をⅠcmレンズの方にずらした鉛筆を↑で書く。
②矢印の先端とレンズの中心を結ぶ直線を書く(赤)
③矢印の先端と光軸に平行な直線(青)を書く
④青線と右側の焦点を通る直線を書く。(茶)
⑤茶色の線を鉛筆のある側まで延長した直線(点線)をかき、赤線と交わったところが虚像の頂点になる。
⑥虚像を赤い↑で書くとレンズに鉛筆を近付ける前の虚像の大きさ(アを先端とする像)に比べて、レンズに鉛筆を近付けたほうが小さくなっている。
(3)の考え方
①鉛筆から光軸に平行な直線をかく(青線)
②青線と焦点を結ぶ直線をかく(茶)
③鉛筆の先端とレンズの中心を通る直線を書く
④茶色の線の延長と赤線との交点が虚像の先端である。
ポイント
焦点距離よりもレンズの近くに物体があるとき、物体と反対側の方からレンズを見ると、物体は大きく見える。
この虚像の大きさは物体より大きくなる。
レンズに物体を近付けると虚像の大きさは小さくなる
焦点距離の小さいレンズは屈折する角度が大きい。