1.光・音・力
ものの見え方と光 光
光
光 45° 45°
光
光
光は、直進する! ・・・光線 光源 光
◆ 光の反射 入射角 反射角 物体 鏡 反射角 入射角 = 像
◆ 物質の境界での光の進み方 二つの境界で光が曲がる現象 屈折 A 空気 入射角 屈折角 A B 水 > B
B 入射角 屈折角 水 A B > A
入射角がある大きさを超えると、屈折することなくすべて反射してしまうこと 空気 水 全反射 入射角がある大きさを超えると、屈折することなくすべて反射してしまうこと 光源
空気→水やガラス × 全反射 水やガラス→空気 ○ 空気 水orガラス
光ファイバー
2 凸レンズのはたらき
焦点と焦点距離
凸レンズ内での光の屈折 屈折
焦点 焦点距離
凸レンズのふくらみ 焦点距離 大きい 短い 小さい 長い
実験 実験装置 光学台 物体(ロウソク) レンズ スクリーン a b 物体と凸レンズの距離 凸レンズとスクリーンの距離
実験 スクリーンを前後に動かして、ロウソクのはっきりした 像ができるところのbの距離を測る。 a b aの距離を変えることによる像の大きさと 距離の関係やでき方の違いを調べよう。 裏ページ参照
物体と凸レンズの距離、凸レンズとスクリーンの距離の関係 物体と凸レンズの距離(a)(cm) 凸レンズとスクリーンの距離(b)(cm) 像の形・大きさ 5 15 20 25
結果のまとめ 上下・左右とも逆 > > 〃 ≒ 〃 上下・左右とも同じ 方 法 aとbの距離の比較(不等号) 像の上下・左右の向き 方 法 aとbの距離の比較(不等号) 像の上下・左右の向き 物体より小さい像の時 a b 物体より大きい像の時 物体と同じ大きさの像の時 ロウソクを凸レンズを通して見たとき 上下・左右とも逆 > > 〃 ≒ 〃 上下・左右とも同じ
(a) 物体が焦点距離の2倍よりも遠い位置にあるとき 凸レンズによってできる像 (a) 物体が焦点距離の2倍よりも遠い位置にあるとき 物体よりも小さな倒立の実像 (b) 物体が焦点距離の2倍の位置にあるとき 物体と同じ大きさの倒立の実像
(c) 物体が焦点距離の2倍の位置と焦点の間にあるとき 凸レンズによってできる像 (c) 物体が焦点距離の2倍の位置と焦点の間にあるとき 物体よりも大きな倒立の実像 (d) 物体が焦点距離よりも近い位置にあるとき 物体よりも大きな正立の虚像
凸レンズによってできる像 焦点の2倍の距離にある物体が、 凸レンズを通してできる像は、 上下・左右が逆転した大きさの同じ像となる。
Q1 光の進む方向を作図せよ! 光 鏡
Q2 光の進む方向を作図せよ! 光
Q3 光の進む方向を作図せよ! 光
三角定規はスクリーンにどのように写るだろうか? Q4 三角定規はスクリーンにどのように写るだろうか? 5cm 三角定規の一辺の中心を凸レンズを 通る直線が通過している。 三角定規は直角二等辺三角形で 一辺は5cmである。 10cm 10cm