凸レンズと光の反射
焦点距離がわからない凸レンズがある。下図のように、高さ6(cm)の光源とスクリーンの間にこの凸レンズを置き、光源から凸レンズまでの距離と凸レンズからスクリーンまでの距離を変化させ、スクリーンにうつる光源の像の高さを測定した。スクリーンにはっきりとうつった光源の像の高さが12(cm)であったとき、光源から凸レンズまでの距離が15cmであった。この凸レンズの焦点距離は何cmか求めよ。
光の反射に関して、次の実験を行った。あとの問いに答えよ。
〔実験〕
図1のように、幅12mの鏡の前に「F」の文字がくりぬかれた幅6mの板が鏡と平行になるように置かれている。Aさんと板、鏡の位置関係を真上から見たのが図2である。
図2のマス目は1めもりが1mで、Aさんの位置を点Aであらわしてある。
鏡に映った板は、Aさんにはどのように見えるか。最も適当なものを次のア~エから1つ選べ。
Aさんから見て板全体が鏡に映って見えるためには、鏡の幅は少なくとも何m必要か。
Aさんが点Aの位置から矢印Pの方向へ向かって鏡と平行に移動していくと、途中で鏡に映る板の一部が隠れて見えなくなる。この隠れはじめる位置は、点Aから何m移動したところか。
10cm
イ4m6m
1.
図の△ABCと△EGCは同じ形で縮尺が2倍になっている。そのためBC=15cmなのでCG=30cmとなる。
また、△DCFと△EGFも同じ形で縮尺が2倍の図である。CF=xとするとGF=2xとなるのでCG=3x=30cmなのでx=10cm
2.
(1)と(2)
Aから見て、板の遠い端をQ, 近い端をRとする。Q、Rから出た光の道筋を図2に示す。
鏡上にQとRが映る点同士の距離は4mとなる。 よって(2)の答は4m
また、鏡上でもQが遠く、Rが近くにうつっている。 そして、鏡の反射では上下は変わ
らないので(1)の答はイ
(3)
Qから出た光の道筋が、Rにぶつかると
さえぎられて見えなくなる。
そのときの道筋を図示する。
AからA'までの距離は6m
よって答6m
光・音・力 要点の解説
光・音・力 問題
チェックテスト
基本問題
標準問題
水圧・浮力 凸レンズ 光の反射 凸レンズと光の反射 凸レンズの性質 音の速さ
選択問題
光の進み方 凸レンズ 音 力 圧力 水圧・浮力・気圧実像の大きさと距離