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単語帳
中学1年生 (12-13歳)

凸・凹レンズと像

Convex & Concave Lenses

凸レンズは中心が厚く光を集め、物体距離によって実像や虚像ができます。 焦点の外なら倒立実像、内側なら正立拡大の虚像で虫眼鏡の原理です。 凹レンズは光を広げ、いつも正立縮小の虚像だけで近視矯正に使います。 物体距離スライダーを動かし、凸レンズの像の変化と凹レンズとの違いを見てみましょう。

凸レンズの像
20 cm
💡 凸レンズと光
①凸レンズ:中心が厚い
②光を集める(収束)
③焦点外:倒立実像
④焦点内:正立虚像(虫眼鏡)
凹レンズの像
🔍 凹レンズと光
①凹レンズ:中心が薄い
②光を発散
③常に正立・縮小の虚像
④近視矯正眼鏡
凸レンズの像の変化

凸レンズの像整理

Chart物体位置と像の変化
物体位置像の種類大きさ向き
2Fの外側実像縮小倒立
2F上実像同じ大きさ倒立
F~2Fの間実像拡大倒立
F上像なし--
Fの内側虚像拡大正立
レンズの式
1f = 1a + 1b
f:焦点距離、a:物体距離、b:像距離
倍率
M = ba
倍率>1:拡大/倍率<1:縮小
試験ポイント整理
核心整理
凸:光収束 | 凹:光発散
凸は像が変化、凹は常に虚像
🎯 試験ポイント
①凸:焦点外→実像(倒立)、焦点内→虚像(正立)
②凹:常に正立縮小虚像
③実像:スクリーンに結像/虚像:結像せず
④遠視矯正:凸/近視矯正:凹
⑤カメラ・眼:凸レンズ/虫眼鏡:焦点内側虚像
例題と単元テスト
例題 1
凸レンズで物体を焦点の内側に置くとどんな像ができ、これを利用した道具は何か?
1
物体が焦点の内側にあると、凸レンズは正立(まっすぐ)で拡大された虚像を作る。
2
これを利用した道具が虫眼鏡である。
正立・拡大の虚像/虫眼鏡
凸レンズは焦点の内側で正立の虚像(虫眼鏡)、外側で倒立の実像。
例題 2
凹レンズは物体の位置に関係なくどんな像を作り、どこに利用されるか?
1
凹レンズは光を広げ(発散)、常に正立・縮小の虚像を作る。
2
この性質は近視矯正用のメガネに利用される。
常に正立・縮小の虚像/近視矯正のメガネ
凹レンズは常に正立・縮小の虚像を作り、近視矯正に使われる。
単元テスト類題
凸レンズと凹レンズについての説明として正しいものは?
凸レンズは光を広げる
凹レンズは常に正立・縮小の虚像を作る
凸レンズは常に実像だけを作る
凹レンズは光を集める
虫眼鏡は凹レンズを利用する
② 凹レンズは常に正立・縮小の虚像を作る
1
凹レンズは光を発散させるので、物体の位置に関係なく正立・縮小の虚像を作る。
2
凸レンズは光を集め(①)、焦点の内側では虚像も作り(③)、凹レンズは光を発散させ(④)、虫眼鏡は凸レンズを利用する(⑤)。
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