ベストアンサー 凹レンズの焦点距離 2011/12/03 17:56 光学実験で、凹レンズ単体で焦点距離を求める実験方法はあるのでしょうか。 学生実験で、凸レンズを利用し凹レンズの焦点距離を求めましたが、それではどうしても納得がいきません。 ご教示頂ければ幸いです。 みんなの回答 (1) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー DJ-Potato ベストアンサー率36% (692/1917) 2011/12/03 18:52 回答No.1 凸レンズの焦点距離は、平行光線の光束が点に収束する時のレンズとスクリーンの距離ですね。 凹レンズの場合は、平行光線は拡散されるので、光束の大きさが2倍、面積で4倍になるところが、焦点距離ですね。 暗箱に10cm四方の穴をあけ、その後ろに凹レンズを置いて、可動式スクリーンを眺めて拡散した光が20cm四方になる距離が、焦点距離ということでしょう。 ホントは焦点はレンズと光源の間に出来るのですが、両面対称なレンズなら同じことですから。 質問者 お礼 2011/12/03 21:20 早速のご回答深謝です。 「光束の大きさが2倍になるところが焦点距離」とは、どんな屈折力の凹レンズでも2倍でよろしいのでしょうか。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A レンズの焦点距離について こんにちは。 レンズの焦点距離についてなのですが、 凸レンズの時はfはそのまま、凹レンズの時はfにーをつけて代入するのですよね? でも凸レンズのとき、 物体とレンズとの距離aがfより小さかった場合、 出来上がる像はレンズ前方にできますよね? こう考えると焦点距離に-をつけなきゃいけないと思うのですがどうでしょうか? レンズは固有の焦点距離をもっていると思うので、↑の疑問は間違っていると思うのですが、どこが間違っているのかがよくわかりません。 教えて下さい。 お願いしますm(__)m 凸レンズの焦点距離の調べ方 お世話になります。 凸レンズの焦点距離を簡単に知るには、どのような方法でどのようにすればわかりますか。 詳しい方ご教示願います。 焦点距離に関する問題 【実験3】光学台に焦点距離が10cmの凸レンズ、電球、スクリーンをおき、スクリーン上にはっきりとした電球の像がうつるようにそれぞれの位置をかえた。表は、電球から凸レンズまでの距離(a)と凸レンズからスクリーンまでの距離(b)および電球の像の大きさ(c)を測定した結果である。ただし、もとの電球の大きさは4cmである。 表 a 12 15 20 30 50 60 b 60 30 20 15 12.5 12 c 20 8 4 2 1 0.8 問題 実験3の結果から考えて、スクリーン上に写る電球の像がもとの電球の4倍の大きさになるのは、電球から凸レンズまでの距離(a)が何cmのときか。答えなさい。(つまりcが16cmになる時) という問題なのですが、いくら考えても答えが出ません。どうやってとくのか、その手順も教えていただけたら幸いです。 なお、問題について解からないことがあればどんどん聞いてください。 では、たくさんの回答お待ちしています。よろしくお願いします。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 焦点距離の求め方 はじめまして 僕は今中学一年生なのですが、 理科の実験で焦点距離について実験をしています。 光学実験台で光源・実体・レンズ・スクリーン を使って、焦点距離を求めるという実験なのですが…。 焦点距離の求め方 実体~レンズまでの距離をa レンズ~スクリーンの距離をb f分の1=a分の1+b分の1 というところまでは分かったのですが その後、 「なぜこの式で焦点距離が求まるのか?」 という問題が出ました。 この問題が理解できないのですが… ご返答お願いします。 焦点距離について 超初心者です、勉強していて疑問に思いました。教えてください。 焦点距離が0の凸レンズというのは存在するのでしょうか? それとも、凸レンズと表記すれば、もともと焦点距離が0のものは、含まれないものなのでしょうか? レンズ内焦点式の平凸レンズは、レンズが分厚ければ、レンズ内に焦点が存在することがあるらしいのですが、そうすると、レンズの厚さや形状によっては、焦点距離が0ということもあり得るのでしょうか? また、存在するのでしたらどのような形状になりますでしょうか? レンズの焦点距離の求め方 メガネをかけたときの焦点距離の求め方を教えてください。 眼の水晶体を凸レンズとしてみるが、焦点距離Faは変化する。 水晶体と網膜までの距離はDcm、メガネは水晶体の前方2cmにあり、軸は水晶体と一致している。 問1 眼の焦点距離FaがFa=2cmのとき、水晶体と網膜までの距離がD=1.8cmの人が遠方を明瞭にみるのに必要なレンズの種類と焦点距離を求めよ。 問2 遠点(メガネを用いず明瞭に見える最も遠い点)が100cmの人が遠方を明瞭にみるのに必要なレンズの種類と焦点距離を求めよ。このとき水晶体と網膜までの距離はD=2.0cm。 問1が凸レンズ、問2が凹レンズになるんだろうと思います。 問1は自分なりにやってみました。 眼の焦点距離が2cmで、網膜に像をつくるなら1.8cmのところなので、レンズが作るはずの像までの距離をaとして -1/a+1/1.8=1/2 a=18cm 無限遠のものを見て、レンズが像を作るとき、レンズの焦点距離をfとすると レンズと水晶体までの距離は2cmなので、 1/∞ + 1/(18+2)=1/f f=20cm ? 自信がないんですが、正解はどうなりますか? 問2は 4cmなんて答えになりました。問1よりすごく短いので違ってるんじゃないかと思います。 解き方(というか考え方)と答えを教えてください。 よろしくお願いします。 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? 凸レンズの焦点距離 凸レンズの焦点距離は、レンズの球面の半径やレンズの材質の屈折率の大小とどのような関係にあるか。 というのがいくら考えてもよくわかりません。 教えていただきたいです。 よろしくお願いします。 レンズ 焦点距離について レンズの実験をしたのですが、拡散板とスクリーンの間の距離により焦点を結ぶレンズの位置が、2通り、1通り、0通りになるとき、そんな条件で成るのでしょうか? 教えてください。 焦点距離の合わせ方 単色光(He-Neレーザー)を凸レンズを用いて集光しようとしています. レンズの焦点距離は20 cmとなっているのですが,He-Ne用のレンズではないため 焦点距離は多少ずれてしまいます. XYZステージやマイクロステージなどは持っていますので,レンズの位置は微調整できます. レーザーがどの位置で最も集光しているのかが分かればよいのですが, なにかいい方法は無いでしょうか? よろしくお願いいたします. 合成焦点距離について 合成焦点距離の計算で、1000m集光の合成レンズを作るために、 合成焦点距離の単純計算で、レンズ間の距離を0と近似したところ、必要なレンズの条件が焦点距離70mmの凹レンズと、焦点距離69.951mmの凸レンズ と出ました。 この焦点距離69.9951mmという値は、現実的には無理な値ですか。 無理であれば他の実現方法はなにかあるのでしょうか。 お詳しい方、ご回答宜しくお願いします。 組合せレンズについて 組合せレンズについて 高3になる者です。 「焦点距離f?の凸レンズのすぐうしろ(像側)に光軸をあわせて焦点距離f?の凹レンズを置いたとき、凸レンズだけのときとは別の位置に実像が得られた。ただし、レンズの間隔は焦点距離などに比べて十分小さいとして無視してよい。」 と問題文中にあったのですが、 Q?・そもそも、組み合わせたときの光の進み方が想像できません。 Q?・「別の位置に実像が得られた」とは、もとの像が移動するのですか?それとも、もとの像とは別に像ができるのですか? 次に、答えのまず初めに 「凹レンズでは、凸レンズによる実像を物体として像を作ることになる。」 と書いてあったのですが、 Q?・凸レンズによって作られた像は、凹レンズを置いてもそこに存在するのですか? また、「組合せレンズによってできた像は、凸レンズだけによって作られた像よりも遠くに出来る」と書いてありますが、 Q?・凹レンズだけで像を作るときは物体より小さい像が物体とレンズの間にできるので、「遠くにできる」というのがよくわかりません。 なんだか、わからないがわからないを呼んで質問することが多くなっているようです;; 回答よろしくお願いします(>_<) 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 焦点距離 焦点距離30センチの凸レンズの光軸上で、レンズから1メートルの点に高さ10センチの棒を垂直に立てた。この棒の像の種類、位置、大きさを求めよ。 この問題で凸レンズとは片面でしょうか両面ですか? レンズの焦点距離の測定 3種類の凸レンズの焦点距離を5,10,15cmとしたとき実現可能な測定値a,bの組み合わせを教えてください。(ただし、a+b<100cm) 焦点距離について 凸レンズで物体の実像を作ったとき、 物体と像との間の距離は焦点距離の4倍以上であること の証明をしたいのですが分かりません。 色々図を書いてみて、確かに4倍以上はある… と確かめたのはいいのですが証明となると… 焦点距離f、物体とレンズの距離a、レンズと像の距離bとすると 1/f = 1/a + 1/b が成り立つのを使うのでしょうか…? 詳しい方よろしくお願いします。 焦点のズレに関する問題 問 凸レンズと屈折率n、暑さtのガラス板を光軸に垂直の凸レンズとその焦点の間に入れると焦点がどれだけズレるか? という幾何光学の問題なのですが、いくら考えても答えが出ません。どうやってとくのか、その手順も教えていただけたら幸いです。 レンズについて、ふとした質問 凸レンズ、凹レンズ、焦点距離が同じでも用途が違うのはなぜでしょうか? 平凸レンズの場合、平行光が基本になるのでエネルギーが焦点位置で単位面積当たり増大する。両凸にしてもエネルギーが変らず、焦点距離が短くなる分、パワーも大きくなるのでしょうか? 反対にメニスカスレンズにした場合、入射光は凸面、凹面どちらの支配になるのでしょうか?もし凹面側が支配するのであれ虫メガネで黒い紙を焦がすことはできないのでしょうか? ピンホール現象にも焦点距離がありますか ピンホール現象に興味を持っているのですが、凸レンズと同じような焦点距離があるのでしょうか。像がぼやけるのは焦点距離と関係はないのでしょうか。また穴の大きさと厚さも問題になるのでしょうか。 薄レンズ近似 学校で凸レンズを使って焦点距離を求める実験をしました。そこで、この実験をまとめる為本を調べていました。 すると、「薄レンズ近似」という言葉が出てきましたが、その言葉の説明が載っていませんでした。そこでこの薄近似レンズとは何か教えて下さい。 カメラの焦点距離 凸レンズの焦点距離はレンズ(主点)から焦点 (光軸に平行な入射光が集まる点) までの距離fと覚えているのですが、最近のカメラ関係の説明ではピントが合った時のレンズから撮像素子までの距離と書かれています。 近くの被写体を写す場合、焦点と撮像素子位置とは別の位置になると思うのですが、これはどう考えたらいいのでしょう? 私は何か勘違いをしているのでしょうか? よろしくお願いします。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 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 OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
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早速のご回答深謝です。 「光束の大きさが2倍になるところが焦点距離」とは、どんな屈折力の凹レンズでも2倍でよろしいのでしょうか。