レンズ、眼鏡・虫眼鏡

質問

レンズについて質問があります

①近視用メガネ
近視用メガネには凹レンズが用いられており、光を広げて、元々内側に出来ていた像を外側の方にすると学びました。なぜ光を広げると、外の方に像ができるのですか？
遠視用メガネは凸レンズが使われていて、近視のときと逆のことが起こっていると思いますが、仕組みも逆にすれば良いですか？

②虫眼鏡
虫眼鏡で遠くを見ると、景色が逆さまになります。それは何故ですか？
普通、人間の網膜上にできる像は逆さまなので、脳がそれを逆向きにして正常な向きにすると学びましたが、逆さまにみえるということは、網膜上に出来た像が正立ということですか？

この２つが気になります。よろしくお願いします。

回答No.4

FattyBear · ベストアンサー

"眼鏡を机などに置いていくら離れてみても、眼鏡のレンズを通してみえる景色は逆にならないのですが、それは何故でしょうか"
近視用の眼鏡（凹レンズ）は逆にはなりません。
遠視用（老眼鏡、虫メガネ）の眼鏡（凸レンズ）では逆さになります。

お礼

凹レンズだからですね
ありがとうございました！

回答No.3

nananotanu

広げる、というのは集まっているものを逆に広がるようにして、という意味ではありません。
集まり方を広げて緩やかにする、ということです。同じ高さから滑り台で降りるとして、急な滑り台なら近くに、緩やかな滑り台ならより遠くに、降りれますよね、それと同じで、焦点がより遠く(目の奥)になるんです。

後半は『そうです』が答えですが、多分知りたいのは、像が逆さまになる「仕組み」ですよね？

お礼

仕組みも他の方の回答で理解できました！
ありがとうございました。

回答No.2

FattyBear

レンズで光の通路が屈折するのはお解かりかと思います。
参考URLの後の方の「メガネのしくみ」の”レンズ矯正の実際”
の図を見て下さい。近視での凹レンズを通過した光路が屈折して
広がり結像位置が遠くなります。また遠視での凸レンズを通過した
光路が中心に向かって屈折して結像位置が近くなります。
虫メガネで物が大きく見える原理は下記をみて下さい。
https://menon.network/convex-lens4/
同様に老眼鏡でも倒立にはなりません。
説明が難しいですが２枚の凸レンズの焦点距離とレンズの間隔で倒立
像ができる条件があります。ケプラー式天体望遠鏡がその例です。

補足

屈折の角度は同じだから、像ができる位置が変わるのですね！

後半の質問も理解できました。

もう一つ宜しいでしょうか？
眼鏡を机などに置いていくら離れてみても、眼鏡のレンズを通してみえる景色は逆にならないのですが、それは何故でしょうか、、

回答No.1

FattyBear

凹レンズはレンズの後ろには像は出来ません。後ろの眼の凸レンズ
（水晶体）で像を結ばせます。像のできる位置を凹レンズで後ろ側に
調整するのが近視用メガネです。逆に凸レンズで像のできる位置を
手前に調整するのが遠視用メガネです。
虫メガネ（凸レンズ）での景色の反転は光の通路を見たとき焦点の位置で上下入れ替わることで理解できると思います。
下記サイトをご覧ください。
https://www.cybernet.co.jp/optical/course/whats/whats02.html
https://www3.hp-ez.com/hp/meganelamd/page26

補足

凸レンズや凹レンズを使えば、像ができる位置を調節できることは分かったのですが、なぜ、凹レンズを使ったら像ができる位置が遠くなるのか、凸レンズを使ったら像ができる位置が近くなるのかがわかりません。

また、虫眼鏡を使うと、2枚レンズがある(虫眼鏡と水晶体)から、像が正立になると認識して良いですか？それならなぜ眼鏡をかけた時は倒立にならないのでしょうか。