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Physics Senior High

物理 分散の範囲です。 全体の流れは理解できるのですが、角COHがなぜα/2になるかがわかりません。(右ページ四行目) 教えてくれたら幸いです🙇‍♂️🙇‍♂️

Solution 23-1 フレネルの複プリズム 類題 設問 (1) で示した, 頂角がαの薄いプリズムでの偏角βが入射方向に依存しないとした三角プリズムを仮想すれば,スネ されたい。 解説の参照においても,あくまで方針のみを参考にし, 考察し、 自分で レンズの光学特性の説明にも用いることができる. 例題形式で作問したので奮ルの法則の観点からレンズでの屈折光と 動かすこと. 読んでいるだけでは何も自分のものにならない. 問題: Invitation Card23-1 類題 レンズの光学特性の導出 |等しくなる. このプリズムの頂角をαと すれば,∠COH = 1/2なので,直角三角 2 形COHに注目し, α h 図のように極めて薄い凸レンズによって作られる, 点Aの像Bについて考える sin == R レンズの曲率円 R C D 2点は光軸上にあり, 凸レンズからの距離をそれぞれa, b とする.特にAからレンズが薄ければ、この仮想三角プリズ じ,光軸から高さんのレンズ上の点Cで入射し,点Dで出射してBに至る光路に 注目する. レンズは極めて薄いためCD間の高度変化は無視できるものとして い。レンズの屈折率をn,曲率半径をとし,んはa,b,およびRに比べて 分小さい. 小さい角度zについては, sinz tanzzを用いてよい . ムも薄いので頂角αは極めて小さいので, H a h AF 2 R α= 2h R 仮想プリズム 図 1 凸レンズ 2 このプリズムの振れ角 β = (n-1)αに等しいレンズの振れ角は, 光経路 CAD h A B A→C→D→Bにおいて幾何的にも定まることから,βa, b, んで表し, レ ンズ公式の表式を得る. -光軸 b 点CおよびDでの屈折を薄い三角プリズムでの屈折に対応させることにより、 レンズ公式 : 1 11 +-= a b f 図2のように, ∠CAB=0, ∠DBA = と おく。 レンズは極めて薄いとあるから, AC 水 平距離はα, BD 水平距離はもとしてしまって 良いだろう(厳密にはレンズ中心からの距離). h h このとき, tan= E C B TD h ↓ a b→ + tan = に対応する式を見出し, このレンズの焦点距離の値を導け. =1/5であり、ん 2 a h に比べ極めて小さいことから,とは微小角なので, 近似的に, 0, h ・ミ a b 方針1 レンズ上の点CおよびDでの2度の屈折が三角プリズムでの屈折と見なせるよ うに仮想三角プリズムを作図し, その頂角αを幾何条件からレンズの曲率半径R と入射高度んで表す. と書ける.図2のように, 線分ACとBDを延長した交点をEとすれば、 三角形AEBの 角Eの外角がレンズの振れ角βであるため、 h = +- a h b =(n-1) 27 2h 1 1 2(n-1) + R ゆえにこのレンズの焦点距離は,f= R であることがわかる. a b R 2(n-1) 図1のように,レンズ左球面の曲率中心をO,点Cから光軸に下ろした垂線の足を とする.CおよびDにおいて接線(厳密には球面との接面)を引き、それらの交点を頂 1 1 2(n-1) R レンズ公式に対応する式:-+ = a b R 焦点距離 f= 2(n-1) 7

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Physics Senior High

(5)の問題で、aを負として扱っているのですが、どのようにこの解答では考えているのかが全然分からないです。教えて頂きたいですm(_ _)m

72 レンズ 容器の底に小さな光源を入れ,光源の真上 10cmの高さのところに, 焦点距離 8cmの薄 い凸レンズL1を水平に置く。 L1 光源の像はLの上方または下方何cm にできるか。 その像は実像か虚像か。 また, 像の大きさは光源の大きさの何倍か。 容器 Lの高さを変え、しかも実像が(1)の場合 と同じ位置にできるようにするには, L」 を 上下どちらへ何cm 動かせばよいか。 F 2cm 光源 110cm 次に, L」 を最初の位置に固定する。 容器に 透明な液体を4cmの深さまで入れたところ, 光源の実像がL1の上 72cmのところにできた。 (3)この液体の屈折率はいくらか。 次に,液体を取り除き, 焦点距離 12cm の薄い凸レンズL2をL1の 上方に光軸を合わせて置いた。 (4) L1,L2 による光源の像がL2の下方 24cmの位置で虚像となるた めには,L2 を L1 から何cm 離せばよいか。 また,その像の大きさは 光源の大きさの何倍か。 最後に, L2 のかわりに焦点距離 12cmの薄い凹レンズ L を L1の上 方30cm に光軸を合わせて置いた。 (5) L1,L3 による像はL3の上方または下方何cmにできるか。 また, その像は実像か虚像か。 (熊本大+東京電機大)

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Science Junior High

Bの値は減っていってるのにAは減ったあとまた増えていってるのはなんでですか? あとガイドに凸レンズでできた光の円の直径が最小になるようなレンズの中心からタイルまでの距離が焦点距離と考えて良いと書いてありますがそれはなんでですか?

70 3編 身のまわりの現象 099 [焦点距離の見つけ方] 太陽の光 次の実験について, あとの問いに答えなさい。 図のように,凸レンズと耐熱タイルを平行にし, 太陽の方向に レンズを向け,太陽の光が光軸に平行になるように当てると円が できた。 レンズの中心から耐熱タイルまでの距離が3.0cm のとき にできた円の直径を測り、 次にレンズを2.0cmずつ耐熱タイルか ら遠ざけ、そのつど耐熱タイルの上にできた円の直径を測ってい った。 凸レンズ A 凸レンズの軸 耐熱タイル 光の円の直径 この実験を凸レンズ A, B について行い,その結果をまとめたものの一部が次の表である。 凸レンズAの焦点距離は10cmであ る。 凸レンズの焦点距離は何cmで あるか。 次のア~エから1つ選び, 記 号で答えよ。 ア 10.0cm ウ 30.0cm レンズの中心から耐熱 タイルまでの距離〔cm] 70 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0 凸レンズAでできた 光の円の直径 〔cm〕 4.2 22 3.0 1.8 0.6 9:0 0.6 90 1.8 [ ] イ 20.0cm 凸レンズBでできた 光の円の直径 〔cm〕 5.1 4.5 45 3.9 99 33 3.3 2.7 2.1 エ 40.0cm ガイド凸レンズでできた光の円の直径が最小(0cm)になるような,レンズの中心からタイルまでの距離が, 焦点距離と考えてよい。 また, 表の規則正しい数値変化から考える。

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Science Junior High

こーれよくわかりません‼️ 誰か教えてください🙇🏻‍♀️՞

15. 右の図のように、 凸レンズを光学台に固 スクリーン (1) 定し、AとBの距離を変えてスクリーンに 映る像を観察したところ、 A、Bの距離がと もに30cmのとき、はっきりとした像がスク リーンに映りました。 次の問いに答えなさ い。 スクリーン上に光が集まってできる像 を何といいますか。 (2) スクリーンに映った像を、 右の図のア ~エから1つ選び、 記号で答えなさい。 (3) スクリーンに映った像の大きさは、物体 と比べてどのような大きさですか。 光学台 凸レンズ 物体 光源 こうげん B 凸レンズと スクリーンの距離 A 物体と 凸レンズの距離) L J. ア. 実物よりも大きい イ. 実物と同じ ウ. 実物よりも小さい (4) 実験で用いた凸レンズの焦点距離は、何cmですか。 (5) A の距離を、 焦点距離より短くすると、スクリーンに像が映らなくなったので、 スクリーン側 から凸レンズをのぞいたところ、 物体より大きい像が見えました。 このとき見えた像の向きは、 物体と比べてどうなっていますか。 次のア~エから1つ選び、 記号で答えなさい。 ア. 上下と左右が逆向き ウ. 上下だけ逆向き イ. 左右だけ逆向き エ.上下と左右が同じ向き ~3~

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