中学1年生【理科】凸レンズの性質を分かりやすく解説【確認問題つき】

中1理科

こんにちは!塾長のはいたっちです。
@hitouch_life

 

今回の授業では、『凸レンズの性質』を勉強していきます。

 

よろしくお願いします。

 

はいたっち
はいたっち

作図問題もできるようになろう!!

 

 

凸レンズを理解するには、について知っておく必要があります。

 

↓光の性質はこちらから

 

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【凸レンズの基本】凸レンズ?焦点?焦点距離とは?

はいたっち
はいたっち

まずは基本用語を紹介します!

凸レンズとは?

そもそも凸レンズ(とつれんず)ってなんでしょう?

 

凸レンズと書いて、とつれんずと読みます。

 

はいたっち
はいたっち

カタカナでいいじゃん!!

 

・・・と思いますが、文句を言っても時間の無駄です。

 

覚えましょう。

 

凸レンズとは虫眼鏡のことです。

 

虫眼鏡の『レンズ』の部分のことですが、虫眼鏡をイメージしておけば良いでしょう。

焦点

凸レンズに光を通すと、光が1点で交わる場所があります。

 

そこが焦点です。

 

焦点は凸レンズの両側にあります。

焦点距離

凸レンズの中心から焦点までの距離を、焦点距離といいます。

【実像と虚像】実像と虚像について解説

凸レンズによって見ることができる、物体のすがたをといいます。

実像とは?

凸レンズの反対側に、上下左右が逆向きに見える姿が実像です。

虚像とは?

凸レンズと同じ側に、同じ向きに見える姿が虚像です。

 

うしくん
うしくん

ぞうさんを虫眼鏡で見たら何象ですかぁ〜?

 

はいたっち
はいたっち

こんな下らないことを言うのはやめましょう。

【凸レンズの作図問題】実像と虚像を作図しよう!

ここからは作図問題の解き方を紹介していきます。

 

とても簡単なので、高得点が狙いやすいです。

実像の作図方法

左側の『上向きやじるし』が物体、右側の『下向きやじるし』が実像を表現しています。

 

焦点が、物体と凸レンズの間にある時に、実像ができます。

 

  1. 軸に平行な線
  2. 凸レンズの中央に真っ直ぐ進む線
  3. 焦点を通る線

 

物体の頭から3本の線を引くことができます。

 

  1. 平行な線は、焦点を通る
  2. 真っ直ぐな線は、そのまま真っ直ぐ
  3. 焦点を通る線は、平行に進む

 

3本の線は、凸レンズを通った後にこのような動きをして、最終的にどこかで交わります

 

3本の線が交わったところに、下向きにかいたやじるしが実像です。

 

焦点が物体と凸レンズの間にある時に実像ができる

虚像の作図方法

小さなやじるしが物体、大きなやじるし虚像を表現しています。

 

物体が、焦点と凸レンズの間にある時に虚像ができます。

 

  1. 軸に平行な線
  2. 凸レンズの中央に真っ直ぐ進む線

 

物体の頭から2本の線を引くことができます。

 

  1. 平行な線は、焦点を通る
  2. 真っ直ぐな線は、そのまま真っ直ぐ

 

凸レンズの右側では『交わらないことが』分かります。

 

はいたっち
はいたっち

だったら左側で交わらせればいいじゃん!!

 

ってことで・・・

 

左側で交わったところに、上向きのやじるしをかけば、虚像の出来上がりです。

 

物体が焦点と凸レンズの間にある時に虚像ができる

【おまけ】物体が焦点の位置にある時は?

では・・・物体が焦点の位置にある時はどうなりますか?

 

はいたっち
はいたっち

同じように光の線を描いてみよう!!

 

凸レンズの左側でも、凸レンズの右側でも、光の線が交わらないことが分かります。

 

つまり・・・

 

物体が焦点の位置にある時(焦点距離)、象はできません。

確認問題

Q:次の問にこたえなさい

物体が焦点距離の2倍の位置にある時、できる象は実像?虚像?

また、その象は物体よりも大きい?小さい?

 

はいたっち
はいたっち

確認問題の答えはこの記事の最後!

YouTubeで復習しよう

YouTubeで視聴する

 

 

はいたっち
はいたっち

確認問題の答えがこちら!

解けたかな?

 

 

確認問題の答え;実像/物体と同じ大きさ

 

 

はいたっち
はいたっち

物体が焦点距離の2倍の位置にある時

実像は物体と同じ大きさになるよ!

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