凸レンズで見える虚像を作図する問題を解きたい！
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。椅子、チェンジしたね。
中1理科の光の世界っていう単元では、
凸レンズについて詳しく勉強していくよね？？
中でもテストに狙われやすいのが、
凸レンズに見える虚像の作図問題だ。
凸レンズの実像の作図問題は前回マスターしたから、あとは虚像の問題さえ解ければ完璧だ。テストの点数は上がるし、クラスでは、たぶん、モテる。
そこで今日は、この凸レンズの虚像に関する作図問題の解き方をわかりやすく復習していこう。
- 凸レンズに見える虚像とは？？
- 虚像の作図問題の解き方
凸レンズに見える虚像とは一体何もの？？
まずは、虚像の作図問題を解く前に、
凸レンズに見える虚像とはなにか？？
ということを復習して行こう。
虚像について理解するには、次の3つのことを押さえておけば大丈夫。
その1. 物体を焦点と凸レンズの間に置くときに虚像ができる
まずは凸レンズに虚像が見える条件。
虚像を見たい物体を、
凸レンズと焦点の間に置かないといけないんだ。
実像はうつらない？？
すると、どうだろう？？
焦点よりも外側に物体を置いていたときにうつっていた実像が見えなくなっちゃったね。
ど、どこ行った！？
レンズを物体の反対側から見ると、虚像が！
「あれ、実像どこ行ったんだろうな・・・・」
と意気消沈しながら凸レンズを物体とは逆側からのぞいて見ると、
物体よりも大きな、上下左右反転していない像
が見えるはずだ。
この像のことを、
虚像（きょぞう）
と呼んでいるんだ。
凸レンズに見える虚像を作図する問題の解き方
お次は、凸レンズに見える虚像を作図する問題を一緒に解いていこう。
矢印みたいな物体が、凸レンズの焦点よりも内側に置いてあります。このとき、凸レンズを通して見える虚像を作図しなさい。
この手の問題は、次の4ステップで解けちゃうよ。
Step1. 凸レンズの軸に平行な光の道筋をかく
まずは、物体から出る光のうち、凸レンズの軸に平行な光の道筋をかいてあげよう。
凸レンズの光の進み方のルールでは、
凸レンズの軸に平行な光は、逆側の焦点を通る
だったね？？
Step2. 凸レンズの中心を通る光の道筋をかく
次は、凸レンズの中心を通る光。
凸レンズの光の進み方によると、レンズの中心を通る光は、
そのまままっすぐ進むんだったね？？
Step3. 凸レンズとは逆方向に光の道筋を延長
あとは、2つかいてみた光の道筋を延長してやるんだ。
すると、たぶん、どこかで2つの光の道筋が交わるはず。
Step4. 光の交点に、光の発信地をかく
2つの光の交点が見つかったかな？？
ここに、光の道筋がスタートしているパーツをかいてあげよう。
例でいうと、矢印の頭だね。
矢印の頭の位置が確定したら、そのまま矢印の足を下に下ろして、矢印を完成させてやろう。
これで作図完了だ！
虚像が元の物体よりも大きくなっていればオッケー。
虚像の作図は凸レンズとは逆方向に光を延長しよう！
以上が、凸レンズの虚像の作図問題の解き方だったね。
- 凸レンズの軸に平行な光をかく
- 凸レンズの中心を通る光をかく
- 凸レンズとは逆側に光を延長
- 光の交点に光の発信地をかく
の4ステップで解けちゃうね。
凸レンズの虚像の作図問題をマスターしたらついでに「凸レンズの実像の作図問題」も習得しておこう。
そんじゃねー
Ken
