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理科 中学生

(6)曖昧なので教えてください 64

<実験2> (1 光源, 凸レンズ, スクリーン, 光学台を使って、図4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て、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,表のよ うにまとめた。 3 図5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。 図 4 図5 光源 凸レンズ スクリーン 光学台 光源から 沿凸レンズまでの距離 光源からスクリーンまでの距離 表 光源から凸レンズまでの距離〔cm〕 20 24 3040 60 光源からスクリーンまでの距離〔cm〕 80 64 60 X 80 (40) 光源にとりつけた 7 フィルターを光源 側から見たようす (5)図6は, 〈実験2> において, 光源のP点を出て凸レンズのQ 点に進んだ光の道すじを模式的に示したものである。 P点から Q点に進んだ光は,その後, どのように進むか。 解答用紙の図 にかき加えなさい。 ただし, 光は,凸レンズの中心線 図 6 ---- [ ト 1- エコ ET で P TT + JILL -1- T 光軸 源 - 隹占 -I- L T [ -1- __LIJ_LL_LIJ-L 1回屈折するものとする。 また, 作図に用いた補助線は消さず に残しておくこと。 (6)〈実験2〉で使用した凸レンズの焦点距離は何cm か, 求めな さい。 T1- J-LJILI レンズ: TILIT + 4-1-7 4-1-T+4 -T+1-7 + 4-1-

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物理 高校生

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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物理 高校生

(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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理科 中学生

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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理科 中学生

北辰の問題です 解説よんでもわからなかっです🙃 問4問5解説教えてください!

5 凸レンズを通る光の進み方を調べるために、次の実験を行いました。 問1~問5に答えなさい。 (19点) 実験 1 光源装置を用いて、 水中から水面に向けて光を当て、 水面で反射したり, 屈折したりして進む光のようすを 調べた。 屈折光 水面 <結果> (1) 図1のように, 光Aでは,水面で反射する光 (反 射光) と、 屈折して空気中を進む光 (屈折光) に分か 光B 光 A 反射光 (2) 光Bでは, 空気中に出ていく光はなく, 水面です べて反射した。 図1 実験2 (1)光源(物体),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。 光源 凸レンズ 光学台 スクリーン 図2 (2) 光学台の中央に凸レンズを固定して, 光源 (物体) 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スクリーンの位置とそのときできた像の大きさ と向きを記録した。 (4) スクリーンに像がうつらないときは, スクリーンを取り外してスクリーン側からレンズを通し て光源を見たところ、 実際の光源 (物体)より大きな同じ向きの像が見える場合があった。 (5)(4)で実際の光源 (物体) より大きな像が見えたときは,その大きさと見える位置を作図で求め、 (3)の記録と合わせたところ, 図3のようになった。 図3において, スクリーンにうつった像はク ~サの4つでケの位置の像の大きさは光源の大きさと等しかった。 ただし, 図3のア~サの点 かんかく は等間隔にとってあるものとする。 凸レンズの軸 (光軸 ) ケコサ アイウエオカ 図3 9

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