凸レンズの性質

凸レンズの性質について調べるため、次の実験を行った。 スリットを通った太陽光が凸レンズに垂直に当たるようにすると、スリットを通った光が光軸上の1点に集まった。
このとき、凸レンズの中心から光が集まった点までの距離は12cmだった。
図1は装置を真上から見たものを模式的に表している。
スリット 凸レンズ 光軸 12cm 太陽光 図1
図2のように、実験1で使った凸レンズを光学台のOの位置に固定し、 光源をA→B→C→Dと凸レンズに近づけ、そのたびにスクリーンを動かしスクリーン上に像が最もはっきり映るかどうか確かめた。
ただし各点から点Oまでの距離はA(30cm), B(24cm), C(20cm), D(8cm)である。
光源 光軸 凸レンズ スクリーン A O 図2B C D
実験1で、スリットを通った太陽光が光軸上に集まった点を何というか。 実験2について、次の問の答として適当なものをA〜Dの点から答えよ。
スクリーンにはっきりした像が映らないのはどの点か。 光源より大きな像がスクリーンに映るはどの点か。 スクリーンに映る像が最も小さくなるのはどの点か。 スクリーンに上下左右逆になった像が映る点をすべて答えよ。
点Bに光源をおいたとき、凸レンズからスクリーンまでの距離は何cmになるか。 図3の矢印をつけた線分は、実験2において光源がCの位置にあるときの光源から出た光の道すじの一部である。 この光が凸レンズを通り過ぎたあとの道すじとスクリーン上にできる実像を、図3にかき入れよ。
ただし、図3の1目盛りは2cmとする。また、作図に用いた線は残しておくこと。
C 光源 凸レンズ 図3

焦点DCAA, B, C24cmC光源凸レンズ

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