凸レンズへ斜め方向から光

質問

凸レンズへ対して斜め方向から光が入った場合、通過する光の道筋や出来る像はどの様に作図すれば良いのでしょうか。いろいろなところを調べたのですがどれも基本的な事ばかりで、この事について書かれはいませんでした。
どなたかご存知の方お願いします。

回答No.2

foobar · ベストアンサー

斜めに入射する光線の経路を作図する方法は何種類かあるかと思います。
（一本の入射光線だけでは像になりません、念のため）

一つは＃１さん解答にあるように、光線が通過する(軸外）焦点を決める方法。
（＃１さんの方法で求めた交点（軸外焦点）は焦点面（レンズの光軸に垂直で、レンズから焦点距離だけ離れた平面）上にできる、というのを使うと、焦点を決めるための補助光線はどちらか一本（レンズの中心を通過する光線を使うのが楽でしょうか）で済む様に思います。）

他には、
入射光線上にある点（P)を仮定する。
Pに対応する像点を作図で求める
（Pからレンズ中心を貫く光線と、物体側焦点を通ってレンズに入射した後光軸に平行になる光線を使って、像の位置Qを決める）
もとの入射光線はレンズを通過した後、Qを通過するように屈折する
という手順でも経路は求まるかと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。かなり詳細で助かります。その分難易度が上がりましたが、より理解できました。
どうもありがとうございました。

回答No.1

info22

斜めから入った光線による像の位置は、
その光線に平行な以下の2本の入射光線を描いて、それらの光線のレンズ通過後の交点が結像位置です。他の平行光線もその結像位置を通過しますので、
色々な位置の平行光線のレンズ通過後の光路はレンズ入射点から結像位置に向かって作図すれば良いです。
（１）レンズの中心を通る平行光線→レンズ通過後も光線は直進
（２）レンズの手前の焦点を通る平行光線→レンズ通過後は光軸に平行に直進
この2本のレンズ通過後の光線の光路の交点が結像点です。
（当然凸レンズの仮定：十分薄く、レンズの球面収差がないこと）

お礼

ありがとうございます。とても分かりやすい解説で助かりました。
こんな事でもお答え頂きどうもありがとうございました。