焦点距離の別な求め方

質問

1/f=1/a+1/b
の公式の他に焦点距離を求める方法を探しております。
お願いいたします。

回答No.2

info22

1/f=1/a+1/b
この式は凸レンズの物体と像の位置の関係を示すグラフですね。
a,b,fの内の２つが分かれば残りが求められますね。

式によらないで焦点距離を求めるには、作図によるしか有りませんね。
（１）レンズの屈折率を使って光軸に平行な光線がレンズに入る所で屈折率に従って屈折し、そのままガラス中を直進しレンズの境面でまた屈折率に従って屈折しレンズの外に出た光線が光軸に交わる位置（レンズの中心）とレンズの入射光と透過光を延長した交点から光軸に下ろした垂直線の足の位置の間の距離を焦点距離とします。

（２）実物レンズがあるなら光軸に平行なレーザー光線を入射させて、そのレンズを通り抜けたレーザー光が光軸と交わる位置とレンズの前後の光線の延長の交点（レンズの中心）の位置の間の水平距離が焦点距離になります。（波長によって屈折率がわずか変わります。）

（３）レンズが十分薄い場合は、レンズの中心はレンズの厚みの中心で置き換えて（近似して）、（１）作図法、（２）実験的方法で入射光を光軸に平行にして作図する（光線の入射方向を定める）光路、レンズの中心を通る光線、レンズを通過後光軸に平行な光路となる光線を作図と実験で求めて、焦点距離を求める。

(４）物体と像の位置と大きさが分かっている場合
物体と像の頭を結んだが光軸と交わる点がレンズの位置になります。
物体頂点から光軸に平行に進んだ光線がレンズの位置と実像の頭を結び、その光線が光軸と交わる点が焦点の位置になります。レンズの位置と焦点の位置の間の距離から焦点距離が分かります。
前焦点の位置は実像の頭の方から光軸に平行な光線を考えレンズに突き当たる点と物体の頭を通過する光線の光路を通る光線を入射させれば、光軸との交点が前焦点の位置になります。これからも焦点距離が求まります。

思いつくのはこの位です（作図法、実験法）。

お礼

わかりやすい方法をいくつも挙げてくれて、助かりました。本当にありがとうございました。

回答No.1

noname#40706

1/f=1/a+1/b

この式は　

焦点距離がｆのレンズの手前ａのところに物体を置いたら、レンズの後方ｂのところに像ができる、そのｆ、ａ、ｂの関係を表す式です。

焦点距離を求める公式　というわけではありません。

レンズの焦点距離はレンズの素材（ガラス）の屈折率やその形（曲率）で決まります。

下のサイト１に　厚みが無視できるような薄いレンズの焦点距離を求める式がのっています。

サイト２にはレンズの厚みも考慮した式がのっています。

１：

http://www.dojindo.co.jp/letterj/113/review/02_main.html

２：

http://www.oken.co.jp/o/jpn_g/keisan.html

お礼

どうもありがとうございました。