虚像の見え方

質問

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。

回答No.1

BookerL · ベストアンサー

> 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。

　「大きく見えた」というのは、像がだんだん虫眼鏡の枠一杯になってはみ出す、というようなことではないでしょうか。虚像の大きさそのものは変わりませんが、目の位置を離すと、虫眼鏡を通して虚像を見るので、虫眼鏡の大きさが相対的に小さくなって、像がはみ出すのではないでしょうか。

　凹レンズでも同様だと思います。物体とレンズの位置が固定された段階で、像の大きさは決まってしまいます。

お礼

回答ありがとうございます。
＞「大きく見えた」というのは、像がだんだん虫眼鏡の枠一杯になってはみ出す、というようなことではないでしょうか。
確かにそういうことだと思います。虚像の大きさは同じだけど遠くからみるとレンズに入りきらないということですね。う～ん、なるほど！納得です。大変参考になりました。ありがとうございました。

回答No.2

phobos

ご質問の前半だけですが回答します。

> 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。

う～ん、ほんとですか？
私も今実験してみましたが、目の位置だけを離していっても像の大きさは変わりませんでした。
（確かにレンズの縁と比べると、像が大きくなったようには見えますが……）

今お手元にレンズはありますか？
以下のようにして確かめてみてください。

レンズと顔（目）の間に手を持ってきて、親指と人指し指の間隔を、レンズの向こうに見える物体（の像）の大きさに合わせます。

よろしいですか？

それでは顔と腕と指の間隔を保ったまま、ゆっくりと体全体でレンズから遠ざかったり近づいたりしてみてください。

……どうだったでしょうか？物体（の像）の大きさは変わらなかったと思いますが？

お礼

回答ありがとうございます。ＮＯ1さんがおっしゃっておられるように
＞「大きく見えた」というのは、像がだんだん虫眼鏡の枠一杯になってはみ出す
ということだと思います。
消しゴムでphobosさんの実験を今一度してみましたが、やはりじょじょに大きくなっていくように見えちゃうのですが・・・。ＮＯ1さんの回答にもありますが、虚像の大きさは変わらないがレンズに入りきらなくなるということでしょう。
ご回答いただきありがとうございました。