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実像か虚像か?

paddlerの回答

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  • paddler
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回答No.2

> スクリーンがないのになぜ実像が見えるのか 小学校/中学校で習ったように、虫メガネ(凸レンズ)は物体~レンズ間の距離によって実像と虚像を作る場合の両方があることはお分かりですよね。そして虚像は正立(左右上下が反転しない)で、実像は倒立(左右上下が反転)でしたね。この実像の場合、結像位置にスクリーンをおけば、スクリーン上に像を観察することができる訳です。今、物体~虫メガネ~スクリーン~目が一直線上にある状態を考えてみてください(つまりスクリーンの裏から、スクリーンにできた像を見る)。この時、スクリーンだけを取り去るとどうなりますか? やはり虫メガネ越しの倒立像が、今度は直接見えるはずです。これは作図してみると分かることですが、「結像」というのは物体上のある1点がスクリーン上で再び1点に集光することですから、これって別にスクリーンがあってもなくても1点は1点ですよね? 物体~虫メガネ~結像位置にスクリーン~スクリーン後方に第二の凸レンズ(目の水晶体)~その結像位置に第二のスクリーン(目の網膜)、という結像関係を作図してみてください。第一のスクリーンを取り去ったとき、そのスクリーン上の1点へ結ぶように集光してきた光線をそのまま延長していって第二の凸レンズまで引いてやると、そのまま第二のスクリーン上に像ができますよね? これは、第二の凸レンズで、虫メガネによってスクリーンの位置にできていた実像を今度は空中像として見ているのです。 > 仮にパイプの断面のような鏡の場合は、合せ鏡と同じような現象が起こるのですが、... いいところに気が付きましたね。 これは、レンズでも同じタイプのものがあります。シリンドリカルレンズといって、円柱の一部分を切り取った、カマボコ状のレンズです。 さて、この円筒ミラーですが、断面が円弧になる方向には凹面鏡、直線になる方向には平面鏡として作用します。だから、一言でこのミラーでできる像は実像か虚像かって言うことはできないのです。この円筒ミラーでできる像らしきものを、スクリーンを一番集光した位置に置いて良く見てやると、一方向には何となく集光していて、一方向にはボケていませんか?

g-jo
質問者

補足

円筒ミラーを何とかしようと思ったのですが、代替品が手に入りませんでした。スクリーンをおいて…ということはできませんでした。何となくイメージはできます。合せ鏡は虚像、円形ミラーは何ともいえない像で別のものなんですね。なるほど。 ところで、 >第一のスクリーンを取り去ったとき、そのスクリーン上の1点へ結ぶように集光してきた光線をそのまま延長していって第二の凸レンズまで引いてやると、そのまま第二のスクリーン上に像ができますよね? とありますが、そうなると網膜にできる像が倒立しなくなるように思うのですが…。しかし倒立して見える。 どうしてでしょうか。

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