PHYさん
NEKO
まずは，凹レンズの代表光線を復習しましょう．
凹レンズの3つの代表光線
PHYさん
それでは，問題を解いてみましょう．
問題 凹レンズの作図
上図のような凹レンズがある．$\rm F$，$\rm F^{\prime}$は凹レンズの焦点である．
上図のような赤い光線は凹レンズを通過後，どのように屈折するか．
<解答>
NEKO
このタイプの問題は凸レンズでも解いたね．
たしか，光源を通って光軸と垂直な場所にある1点から出る光を考えるんだったね．
PHYさん
そうですね．
光源をAとして，その真上にあるB（緑色の点）点から出る光について考えます．
B点からの代表光線は紫色です．
すると，B’の虚像を確認できます．
なので，その真下にあるA’が光源Aの虚像というわけです．
NEKO
つまり，Aから出た光は屈折後にA’から出てきたように進むんだね．
PHYさん
そういうことです．
答えは上図の赤色の光線です．
では，もう1題です．
問題 凹レンズの作図
図のような凹レンズがある．$\rm F$，$\rm F^{\prime}$は凹レンズの焦点である．
この凹レンズに上図のような平行光線を当てた．
上図赤色の平行光線は凹レンズ屈折後どのように進むか．
<解答>
NEKO
これも凸レンズで解いたね．
平行光線のうち，中心を通る光線（下図①）と凹レンズ後方の焦点に向かう光線（下図②）を考えればよいね．
NEKO
すると，光線は発散するので，反対側に線を結ぶと上図の黄色の点から光が飛び出して見えるね．
他の光も全部この黄色点から飛び出すように屈折するよ．
したがって，答えは，下図のようになります．
NEKO
たしか，凸レンズの平行光線を当てると，焦点面の1点に集まるように屈折するんだったね．
一方，凹レンズに平行光線を当てると，焦点面の1点から飛び出るように屈折するんだね．
次回の内容はこちらです．
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