凸レンズと像

2. 凸レンズと像

凸レンズは中央が厚く、光を集めるはたらきがあります。光軸に平行な光がレンズを通った後に集まる点を焦点、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。焦点はレンズの両側にあります。

像の作図では、①光軸に平行に進み、レンズの後で焦点を通る光、②レンズの中心を通り、そのまま直進する光を使います。物体の先端から出たこの2本の光が交わる位置が、像の先端です。

物体が焦点の外側にあると、反対側に倒立の実像ができます。焦点距離の2倍より遠いと縮小、2倍の位置なら同じ大きさ、焦点と2倍の間なら拡大です。実像は光が集まる位置にスクリーンを置くと映せます。

物体が焦点の内側にあると、レンズを通して正立で拡大された虚像が見えます。光がその位置に集まるわけではないため、スクリーンには映せません。物体が焦点上にあると、通過後の光は平行になり、有限の距離に実像はできません。レンズ越しに太陽を見てはいけません。