高校物理

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5分でわかる!球面鏡による像の作図

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5分でわかる!球面鏡による像の作図

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この動画の要点まとめ

ポイント

球面鏡による像の作図

波動25 ポイント3 全部 空欄埋める

これでわかる!
ポイントの解説授業
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次に球面鏡の像の作図について解説しましょう。

「光軸に平行な光線」と「焦点に向かう光線」

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下図の凹面鏡を例に考えます。

波動25 ポイント3 図

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レンズの像の作図と同じように、 2本の光線を描く ことで像を作図しましょう。

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1本目の光線は、 光軸に平行な光線 です。光軸に平行な光線は、反射されると焦点に向かいます。

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2本目の光線は、 焦点に向かう光線 です。レンズの作図のときは、 中心に向かう光線 を描きましたが、凹面鏡の場合、中心に向かう光線が反射してどこに向かうかは予測しづらいです。これに対し、 焦点に向かう光線 ならば、反射した後、 光軸に平行な光線になる という性質があります。

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「光軸に平行な光線」と「焦点に向かう光線」の反射光の交点をもとに像を描きましょう。

波動25 ポイント3 図 光源からレンズに向かって平行・その後焦点Fを通過する線、光源から焦点Fに直進し、反射されて光軸に平行に進む線追記 2本の線の交点に像を描く

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凸面鏡の場合も同じように「光軸に平行な光線」と「焦点に向かう光線」の反射光を考えれば作図できます。

波動25 ポイント3 クマちゃん囲み1~3行目

「レンズの法則」を球面鏡に適用すると……

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レンズの場合、物体までの距離a、像までの距離b、焦点距離fとの間に、 レンズの法則 が成り立ちましたね。

波動24 ポイント1 クマさんのまとめ 空欄埋める

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このレンズの法則を球面鏡に適用することを考えましょう。

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凹面鏡は 凸レンズの前方・後方を折り返した形 と同じで、凸面鏡は 凹レンズの前方・後方を折り返した形 と同じです。したがって、球面鏡において、 物体までの距離をa像までの距離をb焦点距離をf とすると、 球面鏡の法則 が成り立ちます。

波動25 ポイント3 クマちゃん囲み4行目

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球面鏡の場合、aの値が常に正であるのは変わりませんが、焦点距離fは 凹面鏡でf>0、凸面鏡でf<0となる ことに注意してください。

波動25 ポイント3 全部 空欄埋める

Suzuki

この授業の先生

鈴木 誠治 先生

知識ゼロからでもわかるようにと、イラストや図をふんだんに使い、難解な物理を徹底的にわかりやすく解きほぐして伝える。

球面鏡による像の作図
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