A 回答 (2件)
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No.2
- 回答日時:
焦点距離fの凸レンズの前a、光軸からhのところに点光源Pを置いたとします。
レンズから距離bのところに像P’が出来ます。P’と光軸との距離はh’です。(1)Pから光軸に平行に進んだ光はレンズを通過後焦点を通るように屈折する。
(2)Pから出てからレンズの中心を通過した光は直進する。
この2つの原理に従って作図すると像P’の位置が決まります。幾何的な関係で相似形を使うと1/a+1/b=1/f が得られます。
h’/h=b/aが倍率です。今考えているレンズの近似ではbはhに依存しません。hを2倍にするとh’が2倍になります。像の出来る位置は変わりません。
Pから出る光はこの2本だけではないはずです。空間の全方向に出ています。この2本だけで考えているのは作図が楽だからです。Pから出て斜めに進んだ光もP’に集まります。
ここの関係を使うと斜めに進んできてレンズに入った光の進み方を決めることが出来ます。
光軸に対して角度θで進んできた光を考えます。レンズの中心を通る、入射光線に平行な線を新しい光軸とします。元の光軸上にある焦点Fをらレンズ面に平行に新しい光軸までずらしたものを新しい焦点F’とします。レンズを通過した光はF’を通るように屈折します。
作図で幾何的に証明できますので試みて下さい。
No.1
- 回答日時:
レンズの結像公式 1/a + 1/b = 1/f は、
(1) 平行光線のレンズ通過後は、焦点(虚焦点)を通る。
(2) 焦点(虚焦点)を通る光線のレンズ通過後は、平行光線になる。
(3) レンズの中心を通過する光線のレンズ通過後は、そのまま直進する。
という三経路の作図から得られます。
---------------------------------
[参照ページ]
http://www.anfoworld.com/Lens.html#LensFunction
>■ 光を集める作用(Light Collection) / ▼ 近軸におけるレンズ公式 / 図面つき
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