Question

みたらしクレヨン

この大問で、3問すべてで線を引いてあるように物体が左側にあればレンズ、右側にあれば鏡を置くと判別しているのですが、その意味がわからないです…

387 光学系の組み合わせ 図のように, 点光源Pから 60cmの距離に,焦点距離
30 cmの凸レンズLを置く。このレンズと組み合わせて, Pから100 cmの距離にあ
る点QにPの実像をつくらせるためには, 図に指
定された点にどんなレンズまたは鏡を置けばよいか。
(1) 点Aのとき
(2) 点Bのとき
-100 cm
-60 cm
P
C
Q; BA
-50cm
-55cm
-30cm*
(3)点Cのとき

387(1) 焦点距離 7.5cmの凸面鏡 (2) 平面鉄鏡
(3) 焦点距離 45cmの凸レンズ
指針レンズ(鏡)を組み合わせた問題では, 物体と像について, 1つ|
ずつレンズ(球面鏡)の式を適用する。
解説
凸レンズLから,Lによる点光源Pの像P'までの距離をb[cm]
1.1_1
ニ+ー=
CC
とする。レンズの式-
a=60[cm), f=30[cm]より、
bf'
a
1
1
1
ゆえに,b=60[cm]
D
60
b
30
よって、像P'はLの右方60 cmにできる。……① U
(1) 点光源Pは点Bの左方にあり, ①より像PはAの右方に
あるから、像Pを点Qにつくるには点Aに鏡を置けばよ
es点Aに焦点距離fの球面鏡を置くとすると, 球面鏡の
387(1) 0より像Pは
の右方5cm にあるので
a=-5[cm]
像をつくるべきQは、
の左方15cm に位置する
ので,b=15[cm]
式
a
1_1
f"
a=-5[cm], b=15[cm]より,
%D
b
1
15 f
1
ゆえに,f=-7.5[cm]
-5
よって、焦点距離 7.5[cm]の凸面鏡を置くとよい。
(2) 点光源PはBの左方にあり, ①より像P'はBの右方にあ
るから、像PをQにつくるにはBに鎮を置けばよい。点B
に焦点距離f[cm]の球面鏡を置くとすると, 球面鏡の式で,
a=-10[cm], 6=10[cm]より,
(2) Oより像P' はBの右
方 10 cm にあるので,
a=-10[cm]
像をつくるべきQはBの
左方10 cm に位置するの
1
1
1
W.S BB.
a で、b=10[cm]
- 10
ゆえに,f=o0
10
f
よって,平面鏡を置くとよい。
(3) 点光源PはCの左方にあり、点QはCの右方に位置する
ので、Cにはレンズを置けばよい。点Cに焦点距離F[cm)
のレンズL'を置くとし, L'から,L'がつくる点光源Pの像
+z (3) Lから点光源Pまで
の距離は,60-30=30[cm]
となるので,a=30[cm]
P”までの距離をd[cm]とする。
レンズの式で,a=30[cm], b=d [cm]より,
1
1
30df
次に,レンズLによる像P”の実像が点Qの位置にできる
とよいので,レンズの式,a= 30-d[cm], b=40[cm],
1
Aん
は
面 。
1
1
1
f=30[cm]より,
ゆえに,d= -90[cm]
30-d
40
30
これを②に代入して, f=45[cm
つまり,焦点距離 45 cm の凸レンズを置くとよい。
67 cm 後方(2)
(4 50cm 後方 (5) 54 cm (6) 8.6cm
指針)望遠鏡は,対物レンズによって接眼レンズ付近に実像をつくり,
その実像を接眼レンズを通して見ることによって,遠くの物体
が大きな虚像として見えるようにしている。
388
4.2 cm 前方(3) 71 cm
配諸