半径6cmの凸レンズの前方10cmに長さ2cmの物体を置く。後方には実像ができた。レンズの上半分を黒

半径6cmの凸レンズの前方10cmに長さ2cmの物体を置く。後方には実像ができた。レンズの上半分を黒い紙(点線)でさえぎると像はどうなるか。また前方5cmの点Aを中心に円形こ黒い紙を光軸に垂直におき、半径を増していく。像がかけ始める時と完全に消える時の半径を求めよ。

かけ始める時と完全に消える時の半径の求め方がわかりません。相似比を使うラシイのですが、よくわかりません。

No.3 回答者： himagene 回答日時： 2021/08/21 09:53

考え方だけ教えましょう。

(1)レンズの開口面積が半分になり、レンズを通過する光量が半分になるので、像は半分の明るさになる。
(2)像の入り部が欠けるということは、欠けた部分からの光は円盤に遮られてレンズに届かないということ。全部が見えなくなるのは、物体の何処から出た光も遮られてレンズには入らないということ。
物体上のどこかからレンズの端に向かって直線を引いてみれば、簡単にわかります。全部が欠ける条件は二通りの作図が可能です。ここから先は自分で考えてください。計算で出せなければ正確に作図してください。

No.2 回答者： n556 回答日時： 2021/08/20 14:22

（１）レンズの上半分を黒い紙(点線)でさえぎると像の明るさが半分になるだけ。

（２）像がかけ始める時と完全に消える時の半径を求めよ。
欠け始める時：ｒ=6ｃｍ
完全に消えるとき：ｒ＝6ｃｍ

No.1 回答者： konjii 回答日時： 2021/08/20 13:38

長さ2cmの物体の頂点から出た光が軸に並行に進んでレンズに屈折した光と

同じ頂点から出た光がレンズの中心を通って来た光の交点に実像は出来ます。
（１）レンズの上半分を黒い紙(点線)でさえぎると像はどうなるか。
この場合、長さ2cmの物体の頂点から出た光が軸に並行に進むのを阻害しないので、像は変わらない。
（２）像がかけ始める時と完全に消える時の半径を求めよ。
欠け始める時：ｒ＞０ｃｍ
完全に消えるとき：ｒ＝１ｃｍ