レンズより大きい物体の光の進み方

質問

ネットで調べながらレンズの勉強をしているのですが、
気になっているのは、レンズの説明をする時ほとんど全て、レンズから見る物体はレンズよりも小さい物のみを扱っているということです。
http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/hikari3.html

レンズよりも大きい物体はどのような像を作るのか知りたいのですが、どなたか説明してくださらないでしょうか？
あるいはＨＰの紹介でも結構です。

よろしくお願い致します。

回答No.2

foobar · ベストアンサー

理想的なレンズを想定すると、物体の大きさにかかわらず、物体上の一点から出た光はレンズを通過して一点に結像します。
結果、レンズの焦点距離と物体までの距離に応じた割合で縮小（もしくは拡大）された像ができます。
ただし、像が大きくなった場合には、像の周辺部は中心部分よりも暗くなります。
（光が斜めに通る結果、物体から見た見かけのレンズの大きさが小さくなるのと、像とレンズの距離が遠くなること、像面に入る光が斜めにはいる、という理由のため。）

レンズでの結像での説明では、物体からレンズに平行に入射する光線を扱うと光線の経路を考えやすいので、レンズよりも小さい物体を扱っているだけです。
物体から、物体側の焦点を通過してレンズに入る光線を扱えば、添付図のように大きな物体の作る像も作図できます。

実際のレンズでは、極端に斜めに入る光は、レンズの枠などで遮られてしまうので、像はある大きさをこえたところで切られてしまいます。

お礼

ご回答どうもありがとうございます！

そうなんです。
平行に入射する光線に代わる2本目の光をどうするのかが分からなかったんです。

焦点を通る光を考えればよいのですね！

焦点と物体のてっぺんを結ぶ直線がレンズを通らないほど
角度がついたところで像ができなくなってしまうのですね。

図まで添付して頂き本当にどうもありがとうございました。

回答No.3

nananotanu

#2さんが解りやすい図を描いておられますが、(理想的)レンズを通過する光の進み方、以下の3原則を知っていれば、なんでも作図できるはずです(＝3原則はいつでも成り立ちます)

・レンズの中心を通る光は直進する
・物質側の焦点を通過した光は、レンズを通過した後光軸に平行に進む
・レンズに平行に入射した光は、レンズを通過した後、物質と反対側の焦点を通る

昔は、球心の内側・上・外側のそれぞれの物体に対し、像を作図させられたっけ(中学校)。懐かしいなぁ

お礼

ご回答どうもありがとうございます。

>・物質側の焦点を通過した光は、レンズを通過した後光軸に平行に進む

これが分からなかったです…。^^;
確かにご提示の3原則を覚えておけば、対応できそうです！
どうもありがとうございました。

回答No.1

noname#215107

レンズよりも大きいものを撮影したり映したりする場合が多いのですが、
光線の図を描くときには、光源となる１つの点から出た光を使って説明します。

被写体は無数の点光源の集まりだと考えると、人物などを撮影する場合は、無限の点について説明しないといけませんので、省略したとしても、これは大変でしょう。

お礼

ご回答どうもありがとうございます。

>無限の点について説明しないといけませんので、省略したとしても、これは大変でしょう。

どの点、どの光線を考えればいいのかが難しいですよね。