レンズと鏡 演習問題シリーズ [高校物理]

レンズ・鏡

レンズや鏡の問題は作図が命です.

作図をして相似な図形を見つけることで問題を解きます.

これを機会にレンズや鏡の作図に慣れてみてはいかがでしょうか.

凸レンズの作図①

凸レンズと凹レンズは代表光線を覚える必要があります.

そして,その代表光線の交点に像ができます.

凸レンズの作図②

凸レンズは干渉の問題でたびたび登場します.

理由は

平行光線を焦点面に集まる性質

があるからです.

凸レンズのレンズの式

レンズの式を紹介していますが,意味もわからずレンズの式を使うのは危険です.

作図→相似な図形をみつける→相似比を考える

で確実に問題を解きましょう.

凹レンズの作図①

凹レンズは凸レンズと比べて試験に出る頻度が下がるため,演習不足になる人が多いです.

これを機に,作図を一通り確認してみましょう.

凹レンズの作図②

凹レンズのレンズの式

凹レンズのレンズの式も,凸レンズ同様に

① 代表光線の作図

② 像の場所をつきとめる

③ 2組の相似な図形をみつけ,相似比からレンズの式を導出

のステップで求めます.

組み合わせレンズの作図

レンズが複数個ある場合は,どのように対処すればよいのでしょうか?

実は,レンズによってできた像(実像でも虚像でもかまわない)が新たな光源となり,次のレンズの屈折を考えてよいのです.

なぜ,そのようなことができるのかも作図を通して学びましょう.

虚光源の作図

虚光源(虚物体)はあまり聞かないワードかもしれません.

しかし,複数個のレンズを考える場合には必要な考え方になります.

特に作図が難しいので,今回の3パターンは確実に解けるようにしておくとよいでしょう.

虚光源のレンズの式

虚光源の場合も含めてのレンズの式の統一です.

いままでのレンズの式のつじつまと合わせるようにして,公式をつくります.

凹面鏡の作図

球面鏡は代表光線がたくさんありますが,最低限2つ覚えておきましょう.

そこからできる像を作図します.

凹面鏡の式 焦点はどこ??

レンズの式同様に,凹面鏡の式を考えることができます.

覚える余裕がない人は導出できるようにしておくとよいでしょう.

また,この凹面鏡の式から焦点の位置を計算できます.

凸面鏡の作図

凸面鏡の作図も凹面鏡とほぼ同じです.

結局反射の法則に従うので,よくよく考えたら当たり前に代表光線だと意識して欲しいです.

凸面鏡の式

レンズと球面鏡のまとめ

コメント

  1. […] レンズと鏡 演習問題 […]