高校物理「波動」凹面鏡による像�@

高校物理「波動」凹面鏡による像�@

◆問題

焦点距離１０ｃｍの凹面鏡の前方ｘｃｍの光軸上に、大きさ６．０ｃｍの物体を置いた。凹面鏡による物体の像の位置と大きさを求めよ。

(1) ｘ＝３０のとき


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◆解説

球面鏡の場合もレンズの式と同じ形の式が成り立ちます。
つまり

１／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ，ｍ＝|ｂ／ａ|

ですね。
ａは物体から鏡までの距離、ｂは鏡から像までの距離、ｆは焦点距離です。

この問題では、ｆ＝１０，ａ＝３０ですね。

１／３０＋１／ｂ＝１／１０

両辺に３０ｂをかけて方程式を解きます。

ｂ＋３０＝３ｂ
ｂ−３ｂ＝−３０
　−２ｂ＝−３０
　　　ｂ＝１５

ｍ＝１５／３０＝１／２

よって、凹面鏡の前方１５ｃｍの位置に倍率１／２つまり６．０×１／２＝３．０ｃｍの像ができる。
ことがわかります。

ちなみに、ｂ＝１５＞０だから、この像は倒立の実像です。


次の問題→ｘ＝５．０のとき


◆関連項目
レンズの式、焦点距離１２ｃｍの凸レンズの場合
波動まとめ


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