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凸レンズに関する以下の問いに答えよ。 ただし、距離を表す記号は､すべて正とし、単位は[m]とする。
(1) 図1に物体PQ の実像 PQ ができるようすを示す。 焦点距離をf, レンズ中心から物体PQまでの距離を 4.
実像PQまでの距離をbとする。 このときのf, aおよび の関係を等式で表せ。
(2) 図2にP'Q' ができるようすを示す。 レンズ中心から虚像 PQ までの距離をとし, (1) と同様にf.
および の関係式を導け。
(3) 図3に凸レンズを用いた顕微鏡の概略を示す。 レンズ1を対物レンズ, レンズ2を接眼レンズとし、それぞ
れの焦点距離を および とする。 また, レンズ1と物体PQの距離をαy, レンズ1と2の中心間の距離を
とする。 この装置を顕微鏡として機能させるための条件をup a, およびIに関する3つの不等式によっ
て表せ。 このとき, レンズ1の実像およびレンズ2の虚像を利用する。
[ヒント]
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1つ目の条件 レンズ1では実像ができる。
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2つ目の条件
3つ目の条件
レンズ1による実像はレンズ2の手前にできなければいけない。
レンズ2では虚像ができる。
