凸レンズ

凸レンズの軸に平行に入射した光は
焦点に集まります。

レンズの中心から焦点までの距離を
焦点距離
といいます。

凸レンズがつくる像

凸レンズはふつう、物体を大きく見たいときに使いますが、カメラのレンズや目の中のレンズのようにスクリーン状のものに像を結ばせるときもあります。
凸レンズがつくる像は2種類覚えましょう。

実像(じつぞう)
スクリーンに映る像。凸レンズの場合は物体と上下左右が逆になった倒立の像。

虚像(きょぞう)
レンズを通して物体側に直接見える像。凸レンズの場合は物体より大きく、正立の像。

 

凸レンズを通る光の道すじと像の作図

凸レンズがつくる像は作図できます。
代表的な光線の道すじを作図し、その交点が像の位置となります。
物体を焦点の外側に置いたときは実像ができますので右図の3本の光線のうち2本を引いて像を作図しましょう。

@とAだけで作図するのがふつうです。
@とAの光線だけ、またはAとBの光線だけでも実像はできますね。
だから、レンズの半分を紙でおおっても、像が暗くなるだけで実像はできます。

極端な話、凸レンズのほんの一部でもあれば実像はできます。ただし、実像は暗くなります。
参考…凸レンズの一部を使ったときの像の明るさ

なお、実像ができる位置にスクリーンを置くと像がはっきり映ります

物体の位置と像の関係

物体を焦点の外側に置いたとき

物体がレンズから離れるほど実像は小さくなり、
像の位置はレンズに近づきます)。
また、物体がレンズに近づくほど実像は大きくなり、
像の位置はレンズから遠ざかります()。

物体を焦点距離の2倍の位置に置いたとき
 物体と同じ大きさの実像が焦点距離の2倍の位置
 できること()を特別な例として覚えておきましょう。
(焦点距離のわからない凸レンズでの作図で、焦点距離を知る手がかりになります。)

物体を焦点の内側に置いたとき 物体側に物体より大きな虚像ができます()。
物体を焦点上
に置いたとき
像はできません()。

これらのことは作図してみればわかります。テストのとき忘れてしまったら、作図してみて確認してください。
すべての図を一度に見たいときはこちらへ

  ※解答は半角数字で入力してくださいね。

レンズから22cmの距離のところに物体を置いたら、レンズをはさんで同じ距離の位置に物体と同じ大きさの実像ができた。

@このレンズの焦点距離は?     

cm

A物体をレンズから10cmのところに置いた。
 像は実像?虚像?

  実像  虚像   

B物体をレンズから30cmのところに置いた。
 像の大きさは?

  図より大きくなる  図より小さくなる   

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