ミッション 1
遠くに置くと?
ろうそくを焦点距離の2倍より遠くに置いて、像を見る。
- 焦点距離は100です。今、ろうそくは焦点距離の1.5倍の位置にあります。
- ろうそくをレンズから遠ざけて、焦点距離の2倍より遠くにしよう。
- 像の大きさと向き(上下)は?
見るところ像ができる位置・大きさ・向き。
やってみたら開こう:わかること
物体を焦点距離の2倍より遠くに置くと、レンズの反対側に、実物より小さい上下左右が逆の実像ができる(カメラのしくみ)。
実験道具 / 中学1年 物理
ろうそくの位置とレンズの焦点距離を変えて、光の進み方と像のでき方を作図で確かめよう。実像ができる位置、虚像が見えるときのちがいが見えてきます。
全4ミッション。もちろん、自由に組み立ててもOK。
やってみよう
上から順に進めると、少しずつわかるようになっています。「このミッションを始める」を押すと、ろうそくとレンズが始めの位置になります。ろうそくを動かすのは自分で。
ミッション 1
ろうそくを焦点距離の2倍より遠くに置いて、像を見る。
見るところ像ができる位置・大きさ・向き。
物体を焦点距離の2倍より遠くに置くと、レンズの反対側に、実物より小さい上下左右が逆の実像ができる(カメラのしくみ)。
ミッション 2
実物と同じ大きさの像ができる位置をさがす。
見るところ像の大きさと、レンズから像までの距離。
物体を焦点距離の2倍の位置に置くと、反対側の焦点距離の2倍の位置に、実物と同じ大きさの倒立の実像ができる。
ミッション 3
実物より大きい実像ができる位置をさがす。
見るところ像の大きさと、像ができる位置の遠さ。
物体を焦点と焦点距離の2倍の位置の間に置くと、実物より大きい倒立の実像が、焦点距離の2倍より遠くにできる(プロジェクターのしくみ)。
ミッション 4
ろうそくを焦点より内側に置いて、虚像を見る。
見るところレンズを通ったあとの光の進み方と、点線の交わる位置。
物体を焦点より内側に置くと、レンズを通った光は交わらず、実像はできない。反対側からレンズをのぞくと、光を逆にのばした先に、実物より大きい正立の虚像が見える(虫めがねのしくみ)。
| 物体の位置 | できる像 |
|---|---|
| 焦点距離の2倍より遠い | 実物より小さい倒立の実像 |
| 焦点距離の2倍 | 実物と同じ大きさの倒立の実像 |
| 焦点と2倍の間 | 実物より大きい倒立の実像 |
| 焦点より内側 | 実像はできない。実物より大きい正立の虚像が見える |
焦点の位置に置くと、レンズを通った光は平行になり、像はできません。
この実験道具は、現役の理科の先生が作ったシミュレーターを、作者の許可を得て理科ラボ向けに編集したものです。値や動きは学習用の模型で、実際の実験の結果と同じになるとは限りません。