【定期テスト対策問題】凸レンズの作図の問題

【定期テスト対策問題】凸レンズの作図の問題です。

【問題】凸レンズの作図の問題

以下の凸レンズの作図に関する問題に答えよ。

（1）下図のように、凸レンズを通過した光は、この後どのように進むか、作図せよ。

（2）下図のように焦点の外側に光源を置いた場合、できる実像を矢印で作図せよ。

（3）下図のように焦点の内側に光源を置いた場合、できる虚像を矢印で作図せよ。

（4）下図のように光源を置いたところ、スクリーンにはっきりとした実像ができた。このとき、凸レンズとスクリーンの間にある焦点を作図せよ。

（5）下図のように光源を置いたところ、スクリーンにはっきりとした実像ができた。このとき、アの光どのように進むか続きを作図せよ。

（1）凸レンズは光を屈折させる道具です。次の3つの光の進み方を覚えておきましょう。
①凸レンズの中心を通る光→直進する
②凸レンズの軸に平行な光→焦点を通る
③焦点をと追てきた光→軸に平行になる

（2）焦点の外側に光源を置いた場合、上下左右が逆向きの実像ができます。（1）の３つの光の進み方を利用して作図します。

（3）焦点の外側に光源を置いた場合、光源と同じ向きの大きな虚像が凸レンズ越しに観察できます。これも（1）の３つの光の進み方を利用して作図します。

（4）まず、凸レンズの中心を通す光を作図します。凸レンズの中止位を通る光は直進します。スクリーン上にはっきりとした実像ができているので、スクリーン上で光を1つの点に集まります。凸レンズの軸に平行な光を作図し、スクリーン上の1つの点に向かって線を引きます。この線と軸が交わっているところが焦点です。

（5）スクリーンにはっきりとした実像ができているので、凸レンズを通過した光は、スクリーン上で1つの点に集まっています。凸レンズの中を通る光をを作図し、その光がスクリーンと交わるところにアの光も集まります。