今回は凸面鏡を扱います.
入試で頻出とは言えませんが,いざ出たときに焦らないように最低限のことを復習しておきましょう.
球の一部が鏡になっているものを球面鏡といいます.
球の中心が球心です.
とくに,上図のように,凸になっている方が鏡になっているものを凸面鏡といいます.
光軸と球心を結ぶ直線と凸面鏡の交点が鏡心です.
凹面鏡と同じように,反射の法則がわかっていれば,大丈夫だね.
はい,そして代表光線は次の2つを覚えておけばよいでしょう.
それでは,問題を解いてみよう!
<解答>
まずは,代表光線をかいてみましょう.
①は鏡心にあたる光線(青の光線),②は球心に向かう光線(緑の光線)だね.
これらの光線は反射後に交わらないので,反対側に伸ばして交点を求めてみましょう.
その交点が虚像(赤い点)の位置です.
光源から出たすべての光線は,凸面鏡反射後にまるで虚像から飛び出したように進みます.
虚像の高さがもとの光源より小さくなっていますが,実際に凸面鏡の前に立つと,背が低く見えます.
<解答>
鏡がなかったらできていた像を,虚物体または虚光源といいます.
このとき,すべての光は虚光源に向かうように鏡に入射します.
じゃあ,虚光源に向かう光線のうち,
①:鏡心にあたる光線
②:球心に向かう光線
を作図して交点を求めればいいんだね.
すると,反射光線は交点をもたないから,反対側の交点を探せばいいね.
交点は上図の赤い点だよ.
すべての光線は赤い点(虚像)から飛び出したように反射するんだ.
したがって,答えは上図の赤い線になるよ.
(2)
同じように,虚光源に向かう光線のうち,
①:鏡心にあたる光線
②:球心に向かう光線
を作図して交点を求めよう.
すると,今回は反射光線が交わるね.
赤い点の場所に実像ができるよ.
すべての反射光線はこの実像を通るように反射するんだ.
したがって,答えは上図の赤い線のようになるよ!
次回の内容はこちら.
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