解説

凸レンズがつくる像を、動かして確かめる

左のろうそくから出た光が凸レンズを通り、右のスクリーンに像を結びます。ろうそくをレンズから遠ざけるほど像は小さく、レンズに近づけるほど像は大きくなります。スクリーンを像のできる位置にぴったり合わせたときだけ、ろうそくの形がくっきり映ります。

ろうそくが焦点の 2 倍(2F)より遠いときは、実物より小さい倒立の実像ができます。2F の上では実物と同じ大きさ、F と 2F のあいだでは実物より大きい倒立の実像になります。焦点(F)の上に置くと光は平行に進んで像を結ばず、焦点の内側に入れると、スクリーンには映らない正立の虚像に変わります。虫めがねでのぞいたときの見え方がこれです。

画面には、像の位置を求めるときに引く 3 本の光線がそのまま出ています。軸に平行に進んで焦点を通る光線、レンズの中心をまっすぐ進む光線、焦点を通って軸に平行に出る光線の 3 本で、交わったところが像のできる位置です。

ろうそくとスクリーンは、そのまま掴んで左右へ動かせます。何もないところを引くと視点が回り、ホイールで寄ったり引いたりできます。パネルはヘッダーを掴んで動かせて、ヘッダーをダブルクリックすると右上へ 1 枚だけ据える並べ方に変わります。