締切済み 凹レンズの虚像の位置について 2023/03/07 15:17 凹レンズの光線を作図したときに、光線の交点が2つあると思うのですが、なぜもう一方の交点の位置には虚像ができないのでしょうか? 分かる方ご教授お願い致します! 画像を拡大する みんなの回答 (1) 専門家の回答 みんなの回答 ohkawa3 ベストアンサー率59% (1509/2540) 2023/03/07 16:37 回答No.1 矢印で示したレンズから出射する光線を逆に辿った場合の交点は、虚像の位置に一つありますが、もう一つ交点はどこにあるとお考えでしょうか? 通報する ありがとう 0 広告を見て他の回答を表示する(0) カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A 凸レンズの実像、虚像。凹レンズの実像、虚像。 凸レンズの実像、虚像。凹レンズの実像、虚像。 中学で凸レンズ、凹レンズそれぞれの実像と虚像の勉強をしたのですが、 黒板にレンズと光線の図を書かれただけで、 それが実際にどんなものなのか、まったくわかりません。 実例を教えてください。 画像を紹介していただけると、すごくありがたいです。 中学でやる凸レンズの虚像について 中学でやる凸レンズの虚像について、よくわかりません。 例えば下記のサイト一番下の虚像について、 http://www.hello-school.net/harorika002.htm 1)対象の頭部からの水平直進の光がレンズへ直進し、焦点へと屈折する 2)一方、対象の頭部からレンズ中央へいき、屈折せずに通る光がある この二つの交点に虚像の頭部ができます。 この2)のほうの線の意味が分かりません。 よろしくお願いいたします。 1)だけで頭部が見える方向(角度)は確定すると思います。すると、見える大きさは確定すると思います。となると、虚像の像の頭部は、その直線上にあるかぎり、どこに書いてもいいようにも思います。 あえて、2)との交点の特定の位置にある意味は何なのでしょうか。 私の考えの何が間違っていますでしょうか? 凸レンズでできる虚像の作図について教えてください 虚像の作図では物体が焦点の内側で、焦点に近ければ近いほど大きな虚像ができることになりますよね。 ですが、凸レンズの倍率は決まってますよね。 どう考えたらよいのかわからなくなってしまいました。 教えてください。 虚像の原理について(添付図有り) 言葉で説明が難しいので図を添付させていただきました。以下長文失礼します。 通常、虚像の原理の説明では<図1>のようなものが使われていますがこの説明では 「AさんとBさんが同じ位置に矢印の先端を見えているから(もしくはAさんがBさんの位置に行ったら、どちらも虚像が見える位置に矢印の先端が見えたから)そこに虚像の"先端"がある」 ということしか説明できていない気がします。つまり矢印の足がどこに見えているのか分かりません。 ものが大きく見えることの一因として「目に入ってくる角度が広い」というものがあると思いますが、<図2>のような感じでそれを説明できないのでしょうか? つまりAさんとBさんからそれぞれ矢印をレンズなしで見るときよりもレンズありで見たときの方が、目に入ってくる矢印全体の入射角が広い!と。 <図2>では矢印の足から出た光はレンズの半端な位置を通るので直接作図は出来ませんが、虚像を作図してからその足と目を結び、その直線がレンズと交わる点と本物の矢印の足を結んで無理やり作図しました。 これを証明(ちゃんと作図?)する方法はあるのでしょうか? というか、そもそも虚像は<図2>のように見えるのでしょうか?(Aから見てもBから見ても同じ位置に先端と足が見えるのか?) また違う方法でもよいので、虚像の原理をしっかりと説明できるものはあるのでしょうか? もし分かる方いらっしゃいましたらご教授お願いします。 虚像はスクリーンに写らない? 虚像はスクリーンに写らない? レンズによる像をスクリーンに映す実験装置で凸レンズによる実像は スクリーンに写すことができますが、虚像は写すことができません。 実験装置は暗室の中でレンズと物体(ローソクの火とかペンライト)の 距離を変化させて像を見るものです。 しかし、私たちが虫眼鏡で見ているのは虚像で、網膜に像を結ぶので 見えるのだとしたら虚像でもスクリーンに写るはずだと思うのです。 たとえば半透明のトレーシングペーパーなどをスクリーンに使えば 作図で虚像ができるはずの位置にそのスクリーンを置いて見ることが できるのでしょうか。 それとも虚像は網膜とは違ってスクリーンには写すことはできないのでしょうか。 とても悩んでいます。 どなたか教えていただけないでしょうか。 よろしくお願いいたします。 虚像の見え方 凸レンズを中央に、左に物体を焦点よりもレンズ側に置きます。右側から見たとき、虚像で大きく見えるのはわかります。それで家にある大きい虫眼鏡で検証してみると、確かに大きく見えたのですが、物体とレンズの距離を固定して目の位置だけを離していくと、だんだん物体がさらに大きく見えました。これは一体なぜなんでしょうか。屈折した光の道筋が右側に行ったときにだんだん(上下の)幅が大きくなってきくからなんでしょうか?よくわかりません。 また凹レンズではレンズからの距離関係なく物体とレンズの間に虚像が出来ますが、この場合も虚像から光が出ているように見えて、レンズより右側の光の道筋の(上下の)幅が広がっていくので、物体とレンズは固定して、目だけを離していくとよりだんだん大きく見えてくるのでしょうか? 一人でよく考えてみましたが、よくわからないし、確信が持てないので結論がでません。わかられる方おられましたらご解答よろしくお願いします。 凹レンズにおける像の求め方 よろしくお願いします。大学受験問題です。 問題は、 凹レンズと焦点、焦点の内側に物体がおいてあります。 それについて、物体の像を作図で求めよ。 という問題です。 テキストの説明のとおりに、1光軸に平行な線、2レンズの中心へ向かう線、3焦点へ向かう線、を書きました。 ですが、ここで困ったことに、交点が二つできるのです。かつそれぞれ3本のうち2本しか交わらないで、三本とも交わる点がありません。 そこで解答をみたのですが、解答の意味もよくわかりません。解答には、 上の3本の線を引き作図する。ここで注意しなければならないのは、これだけでは交点は2つ存在することである。しかし、求める交点とは、レンズ通過後の光、またはその延長線が交わる点だから、レンズ通過後の3の光の延長線も交わる(入射側の)点のことである。よって、ここに正立虚像が生じる。 とありますが、意味がわかりません。 「求める交点とは、レンズ通過後の光、またはその延長線が交わる点」とありますが、レンズ通過後の光において、その延長線が交わる点なんてありません。「またはその延長線」とありますが、どれだけ延長したところでレンズ通過後の光が交わる点なんてないと思います。 この解説は一体どういう意味なんでしょうか? 2つの交点のうちどちらが像ができる点か見分ける方法はありますか。 よろしくお願い致します。 レンズによる結像 こんばんは。 高校物理で少し気になったことがあるので質問します。(とはいっても中学レベルですが・・・(^_^;)) レンズによる実像や虚像の作図をするとき、 (1)光軸に平行な光 (2)レンズの中心をとおる光 (3)レンズの手前の焦点をとおる光 の交点を求めて作図します。いつも書いていてふと思ったのですが、この三本はなぜ常に一点で交わるといえるのでしょうか?確かに像というものは実在しているわけですし、実際作図をしても一点で交わるので、このような事実があるということはわかるのですが、それがなぜなのかイマイチわからず、少し気持ち悪い感じがします。 おそらく、幾何的な数学の質問に帰着してしまいそうな気がするのですが、どなたか常に一点で交わるのだということを証明してくださらないでしょうか。 初歩的ですいません。 レンズについて あるレンズから30cmの距離にある光源の虚像がレンズから20cmの距離に生じた。 レンズの焦点距離と凹凸の種類を答えよ。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 答え 60cm 凹レンズ なのですが 私は凸レンズだと思いました。 凹レンズと考えられる理由としては (光源の位置30cm)>(虚像の位置20cm)だからでしょうか。 Cf。凸レンズなら(虚像の位置)>(光源の位置) センター物理 レンズ 再 下の図で凹レンズを通った光線PQがR点を通る理由が分かりません、作図で求めたいのですが 求め方を教えてください、凸レンズを取った光線がBに集まることは分かるとします。 レンズ 作図 意味 レンズで実像、虚像を作図する時に書く線(波面に垂直)は、波の進行方向だったと思います。 凸レンズの実像を作図するときに、「レンズの中心に入った光はそのまま直進する」「焦点を通った光はレンズから垂直に出て行く」とありましたが、これらは回折によって生じた光でしょうか? 光源が左にあるとき、とつレンズの左に直方体のガラスを置いたら像のできる位置はどうなる? 光源、とつレンズ、直方体のガラスという順番で置いてあるときに、像が結ばれる位置が直方体のガラスがないときとあるときで比べると、あるときの方が右になるというのは分かります。 では、直方体のガラスがとつレンズの左にある場合、像が結ばれる位置はどうなるのでしょうか。ガラスがないときと比べて像の位置がずれそうな気がしますが、どのように変化するのか作図を含めて分かりません。 どなたか、ご教授お願い致します。 凸レンズと凹レンズの問題 焦点距離fの凹レンズと2fの凸レンズを配置して、 凸レンズの方から入射する平行光線が、凹レンズを通った後も、 平行光線のままになるためにはどのようになるか図で示せ という問題で、 「焦点からfの位置に凹レンズ、そこから更にfの位置に凸レンズ」 という答えになっているんですが、 凸レンズから2f離れた位置に凹レンズを置かない限り、 凹レンズの中心を通らないから、 全部平行光線になると思っていたんですが、 何故「焦点からfの位置に凹レンズ、そこから更にfの位置に凸レンズ」 という配置じゃないとダメなんでしょうか? 凸レンズの利用 中学の理科で凸レンズについて学習しましたが、一体どんなことに使うのか今でもよくわかりません・・・ なんとなく苦手で、作図や実像・虚像など丸暗記した記憶があります。 テストにもよく出たので今でも作図を書けるほどしっかり覚えてますが、私の中ではとてもムダな知識として蓄積されています。 1.結局凸レンズとはどのようなことに利用するのでしょうか。 2.目のレンズは凸レンズと同じ働きをするらしいですが、網膜には倒立実像ができるはずなのにどうしてまっすぐ見えるのでしょうか。 1.でも2.でもどちらかひとつでもいいので、よろしくお願いします。 凸レンズと点光源 以下のような、問題文がありました。 「凸レンズの光軸上に点光源を置いて、さらに凸レンズを挟んで点光源の反対側にスクリーンを置いた場合、スクリーン上に鮮明な光源の像が映った。」 解説を読んでみると、この場合点光源から出た光は焦点に集まらず像は焦点の先にあるスクリーン上にできるとのことでした。どうしてそのようなことが起こるのか理解できないでいます。 レンズを通してできる像(実像、虚像)に関しては作図で求められたかと思いますが、なんだか実像、虚像とは違う話のような気もします。 教えていただきたいです。 高校物理のレンズの問題です 高校物理のレンズの問題です。 解き方がよく分からないので、問題と問題集の解答を記述させていただきます。 (問題) 2枚の長さが同じで薄いレンズがあり、1つはL1の凸レンズ(焦点距離 f1)、もう一方はL2の凹レン ズ(焦点距離 f2)である。2枚のレンズを光軸が一致しかつ2枚が接するように配置し、レンズいっぱ いに平行光線を凸レンズから入射させたところ、光軸上無限遠方にある物体の像はレンズからどれ だけ離れた位置にできるか?ただし、 f1 > f2 > 0 とする。 (問題集の答え) 凸レンズであれば、f1の位置に像ができるが、無限遠方にできたとあるから凹レンズで考える。 凹レンズの公式 ±1/a ± 1/b = -1/(f2) を使う。 -1/(f1) + 1/b = -1/(f2) より |b|= (f1 * f2 )/ (f1 - f2) となる。 ※別添の画像も参考にしてください。 (質問したい箇所) a) 光源の位置や距離が分からないのになぜ -1/(f1) になるのか?また、光源がなぜ虚光源な のか? b) + 1/b としているが、凹レンズなのになぜ実像なのか? c) 問題文から、虚光源、実光源、虚像、実像を見抜く方法はないか? 以上です。分かる方おられましたらよろしくお願いします。 返信ですが、夜か翌朝になりますがよろしくお願いします。 凹レンズを通り、広がった光をどうして反対側に延長するのですか? 凹レンズがつくる像は、凹レンズを通過した光線を反対側に延長するとある1点で交わり、その交点に像ができます・・・どうして反対側に延長するのですか?? 詳しい方がいらっしゃいましたら、お願いします。 (※もう1つ関連した質問をしています) 虫眼鏡で見た虚像は遠くに見えますか? 中学生の子供の理科の教科書を見ると、虫眼鏡で見た虚像は、実物よりも遠くの焦点の位置に実物よりも大きく見えると書いてあります。確かに大きくは見えますが、私にはどうしても「遠く」には見えません。 「遠くに見える」という方、「遠くには見えない」という方のご回答をお願いします。 凹レンズの像について 焦点距離ー0.4mの凹レンズがある。 レンズから1mの所に実像ができたとすると、物体はどこにあるか。 また作図をしろ。 という問題があったのですが、そもそも、凹レンズで実像が出来るのですか? あと1/a+1/b=1/fの式を使って物点距離が-0.286と出たのですが、これはどのように作図したらいいのか良く分りません。普通の凹レンズの作図は一応出来るつもりなのですが、像よりも物体のほうが凹レンズに近いところにある場合うまく作図できません・・・ 教えてください。 レンズの非点収差について 光学を勉強していて、非点収差は、 縦と横でレンズ曲率が違うことにより発生するものと、 軸外光線による3次収差として発生するものがあることを知りました。 これは、レンズ自体のでき、レンズの取付け位置のどちらかが悪いと 発生するという風に考えられます。 光学系によるのかもしれませんが、 一般的にはレンズのできと、位置ずれのどちらの影響が大きいのか?なぜそうなるのか? 教えて頂けないでしょうか? 注目のQ&A 「前置詞」が入った曲といえば? 緊急性のない救急車の利用は罪になるの? 助手席で寝ると怒る運転手 世界がEV車に全部切り替えてしまうなら ハズキルーペのCMって…。 全て黒の5色ペンが、欲しいです 長距離だったりしても 老人ホームが自分の住所になるのか? 彼氏と付き合って2日目で別れを告げられショックです 店長のチクチク言葉の対処法 カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科(小学校・中学校)化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他(自然科学) カテゴリ一覧を見る あなたにピッタリな商品が見つかる! 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