Question

じゅけんせい

2 の解説お願いします🙇🏼‍♀️
答えは64でした。

問3 実験2について,次の(1), (2)に答えなさい。
(1)
(2) 表中の①は何cm か求めなさい。 ( 3点)
(3点)
使用した凸レンズの焦点距離は何cmか求めなさい。

5 光の進み方を調べる実験を行いました。 問1~問5に答えなさい｡ (20点)
実験 1
台形のガラスを水平な台の上に置き, 光源装置から出た光を台形のガラスの側面に垂直になる
ように入射させた。 このときの屈折した光の道すじを真上から見ると. 図1のようになっていた。
光源装置
台形のガラス
光源
COP
実験 2
(1) 光源, 凸レンズ, スクリーン, 光学台を使って, 図2のような実験装置を組み立てた。
(2) 光源の位置は変えずに, 凸レンズとスクリーンを動かした。
(3) スクリーンにはっきりと像がうつったときの, 光源から凸レンズまでの距離, 光源から
スクリーンまでの距離をそれぞれ調べ、 下の表のようにまとめた。
(4) 図3のように光源にフィルターをとりつけ, スクリーンにうつる像を調べた。
スクリーン
光源から凸レンズまでの距離
凸レンズ
光源装置
図1
光学台
光源からスクリーンまでの距離
図2
光源から凸レンズまでの距離 (cm)
20
光源からスクリーンまでの距離 (cm) 80
凸レンズ
光の道すじ
24
64
30
60
7
40
①
光源にとりつ
けたフィルター
を光源側から
見たようす
実験3
図4のように、空気中で光源装置から出た光を凸レンズに入射させたときと, 水中に沈めた
凸レンズに光源装置から出た光を入射させたときの光の進み方を調べた。 実験の結果, 水中に
沈めた凸レンズを通過する光は, 空気中で凸レンズを通過する光よりも曲がりにくいことが
わかった。
水槽
図3
60
80

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

きらうる

光源から凸レンズまでの距離
　　　　　：凸レンズからスクリーンまでの距離
と表をなおすと、左から
20｜24｜30｜40｜60
60｜40｜30｜？｜20
とほぼ左右対称になっていますので、？には24が入るはず。
あとは40をたして、64

じゅけんせい

分かりやすい説明ありがとうございます🙇🏼‍♀️

Answer 2

たなか

表の値から、凸レンズからスクリーンまでの距離を求めます。たとえば、光源から凸レンズまでの距離が20cm、光源からスクリーンまでの距離が80cmのときは、凸レンズからスクリーンまでの距離は80cm−20cm=60cmから、60cmだとわかります。同様にして、表の他の値でも計算すると2枚目の写真のようになります。
このとき、緑の丸印をつけた値に注目すると、[光源から凸レンズまでの距離]と[凸レンズからスクリーンまでの距離]が入れかわっていることがわかります。これがオレンジの丸印をつけた値の間でも成り立つので、[光源から凸レンズまでの距離]が40cmのとき、[凸レンズからスクリーンまでの距離]は24cmとなります。①は、これら2つの距離の和なので、40cm＋24cm=64cmとなります。

以下は、補足なので読まなくても構いません。

焦点距離がfの凸レンズで実像ができるとき、光源から凸レンズまでの距離をa、凸レンズから実像までの距離をbとすると、1/a＋1/b=1/fという関係があります。aとbが入れかわっても1/b＋1/a=1/a＋1/bで値は変わらない(1/2＋1/3は、足す順番が変わって1/3＋1/2になっても答えは変わりませんよね？)ので、光源とスクリーンの位置を入れ替えても1/a＋1/b=1/fという関係が成り立つため、実像ができます。

じゅけんせい

ありがとうございます😭