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理科 中学生

5番で、1cm/sで動かしているのに、像は1.5cm/sで動くのですか?

9 凸レンズと像 直径 6cm の凸レンズがある。 図1のようにレンズの中心 から左に12cmの位置に大きさ3cmの物体を置くと, 物体と同 じ大きさの像ができた。 方眼用紙の1目盛りの長さは1cmであ るとする。ただし,物体はすべて光軸上を移動させるものとする。 像ができた位置はレンズの中心から何cmの位置か。 (2)この物体をレンズの中心から左に15cmの位置に移動させる と,像はレンズの中心から何cmの位置にできるか。 図1 中心 <四天王寺) 光軸 (3)この物体をレンズの中心から左に4cmの位置に移動させると,像はレンズの中心から何cmの位置に見えるか (4) (3)のときに見える像の大きさは何cmか。 図2 豆電球 次に,図2のようにレンズの左側10cmのところで, 光軸から6cm 離れた位置に豆電球を置く。 この豆電球を光 と垂直な直線上を矢印の向きに,一定の速さ1cm/sで12秒間, 移動させた。この時、レンズの右側のある位置に十分に大きいス クリーンを立てるとはっきりとした像の動く様子が観察された。 (5) 像はどのように動いたか。 ア 12秒間, 速さ 1cm/sで矢印と同じ向きに動いた。 光 イ 中間の6秒間だけ速さ1cm/sで矢印と同じ向きに動いた。 ウ 12秒間,速さ1.5cm/sで矢印と同じ向きに動いた。 エ 中間の6秒間だけ速さ1.5cm/sで矢印と同じ向きに動いた。 オ 12秒間,速さ1.5cm/sで矢印と逆向きに動いた。 (1) cm (2) カ中間の6秒間だけ速さ1.5cm/s で矢印と逆向きに動いた。 (3) cm (4) cm (5)

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理科 中学生

Q.凸レンズ 解き方を教えてください

2 図1のように、 焦点距離 8cmの凸レンズをつけた箱Aに、半透明のスクリーンをつけた箱 Bを差し込み、簡易カメラを作成した。この簡易カメラで観察するときは、箱Bは固定し、 箱Aを前後に動かして観察する。 図1の簡易カメラで、高さ8cmの平面の物体を、平面の 物体の中心が光軸上にくるように置いて観察し、スクリーンにはっきりとした像を映した。 図2は、このときの,真横から見たようすを模式的に表したものであり、凸レンズの中心 からスクリーンの中心までの距離は12cm, 凸レンズの中心から平面の物体の中心までの距 離は24cmであった。 また、 図2の凸レンズは、図2の位置からXYの矢印の方向に、そ れぞれ8cmまで動かすことができる。 図 1 図2 箱A 箱B 平面の物体 スクリーン 凸レンズスクリーン 観察する 方向 8cm 光軸 凸レンズ の中心 凸レンズ 24cm 12cm (45% [1] スクリーンに映る像の高さを答えなさい。 がつく!! ☑₤23% [2] 平面の物体を,図2の位置から6cm移動させ,凸レンズの中心から平面の物体までの 距離を30cmにしたところ, スクリーンにはっきりした像は映らなかった。 スクリーン にはっきりとした像を映すためには,凸レンズを、図2の,X,Yのどちらの矢印の方 向に動かせばよいか。 また, 凸レンズを動かし てスクリーンにはっきりとした像が映るときの 凸レンズを 動かす方向 スクリーンに 映る像 像の大きさは,図2でスクリーンにはっきりと 映った像の大きさと比べて,どのように変化す るか。 右のア~エの中から、凸レンズを動かす 方向と, スクリーンに映る像の大きさの変化の ア X 大きくなる イ ウ X 小さくなる Y 大きくなる I Y 小さくなる 組み合わせとして、最も適切なものを1つ選び、記号で答えなさい。 <静岡県

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理科 中学生

光です。 光源Aの大きさがわからないのに解くことはできるんですか?問題文に小さな光源Aとあるので、光が出ている場所は(-6.0)ということでしょうか? でも、そうだとすると、③はどのように解けばよいのでしょうか? よろしくお願いします。 ※③の解説は入れることが写真で入れる... 続きを読む

(2) ある小さな光源からうすい凸レンズに光を入射させると、その光線の道筋の一部は図3のようになった。光線 は、進行方向を逆にしても、 そのまま同じ経路を通る性質があるので、光線の進行方向は示されていない。また なお、レンズの端は点P (0, 4)と点Q(0, -4) である。 図3の1目盛を1cmとして,以下の問いに答えよ。 レンズの中心を原点として,レンズの軸 (光軸という)をx軸, レンズの中心線(レンズ面という)をy軸とする。 図3 -12 光軸 - 4 y P 4 Q Q F ① このレンズの焦点距離は何cmか。 最初の光源を取り除いたあと、別の小さな光源Aを座標位置(-6, 0)に置いた。 ② 十分に広いスクリーンを,座標位置 (3,0)を通りレンズ面と平行になるように置いた場合,光源Aから出て このレンズを通ってきた光が当たるスクリーン上の範囲のy座標の最大値および最小値はそれぞれ何cmか。

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理科 中学生

(7)曖昧なので教えてください 答え64

<実験2〉 1 2 光源, 凸レンズ, スクリーン, 光学台を使って, 図4のような実験装置を組み立てた。 光源の位置は変えずに凸レンズとスクリーンを動かして, スクリーンにはっきりと像がうつっ たときの, 光源から凸レンズまでの距離, 光源からスクリーンまでの距離をそれぞれ調べ, 表のよ うにまとめた。 (3 図5のように光源にフィルターをとりつけ, スクリーンにうつる像を調べた。 図 4 図 5 光源 凸レンズ スクリーン 光学台 光源から 凸レンズまでの距離 光源からスクリーンまでの距離 表 光源から凸レンズまでの距離〔cm〕 光源からスクリーンまでの距離〔cm〕 80 64 60 X 80 20 24 30 40 60 -7 光源にとりつけた フィルターを光源 側から見たようす T -1- T 光軸 光源 古 -1- 佳占 LIJ_LI -ト- LLJ (5)図6は, 〈実験2> において, 光源のP点を出て凸レンズのQ 点に進んだ光の道すじを模式的に示したものである。 P点から Q点に進んだ光は,その後, どのように進むか。 解答用紙の図 にかき加えなさい。 ただし, 光は,凸レンズの中心線----で 1回屈折するものとする。 また, 作図に用いた補助線は消さず に残しておくこと。 (6)〈実験 2〉で使用した凸レンズの焦点距離は何cm か, 求めな さい。 (7) 表のXは何cm か, 求めなさい。 図6 P T JIL 凸レンズ

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理科 中学生

(6)曖昧なので教えてください 64

<実験2> (1 光源, 凸レンズ, スクリーン, 光学台を使って、図4のような実験装置を組み立てた。 (2 光源の位置は変えずに凸レンズとスクリーンを動かして、スクリーンにはっきりと像がうつっ たときの,光源から凸レンズまでの距離, 光源からスクリーンまでの距離をそれぞれ調べ,表のよ うにまとめた。 3 図5のように光源にフィルターをとりつけ,スクリーンにうつる像を調べた。 図 4 図5 光源 凸レンズ スクリーン 光学台 光源から 沿凸レンズまでの距離 光源からスクリーンまでの距離 表 光源から凸レンズまでの距離〔cm〕 20 24 3040 60 光源からスクリーンまでの距離〔cm〕 80 64 60 X 80 (40) 光源にとりつけた 7 フィルターを光源 側から見たようす (5)図6は, 〈実験2> において, 光源のP点を出て凸レンズのQ 点に進んだ光の道すじを模式的に示したものである。 P点から Q点に進んだ光は,その後, どのように進むか。 解答用紙の図 にかき加えなさい。 ただし, 光は,凸レンズの中心線 図 6 ---- [ ト 1- エコ ET で P TT + JILL -1- T 光軸 源 - 隹占 -I- L T [ -1- __LIJ_LL_LIJ-L 1回屈折するものとする。 また, 作図に用いた補助線は消さず に残しておくこと。 (6)〈実験2〉で使用した凸レンズの焦点距離は何cm か, 求めな さい。 T1- J-LJILI レンズ: TILIT + 4-1-7 4-1-T+4 -T+1-7 + 4-1-

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物理 高校生

物理 分散の範囲です。 全体の流れは理解できるのですが、角COHがなぜα/2になるかがわかりません。(右ページ四行目) 教えてくれたら幸いです🙇‍♂️🙇‍♂️

Solution 23-1 フレネルの複プリズム 類題 設問 (1) で示した, 頂角がαの薄いプリズムでの偏角βが入射方向に依存しないとした三角プリズムを仮想すれば,スネ されたい。 解説の参照においても,あくまで方針のみを参考にし, 考察し、 自分で レンズの光学特性の説明にも用いることができる. 例題形式で作問したので奮ルの法則の観点からレンズでの屈折光と 動かすこと. 読んでいるだけでは何も自分のものにならない. 問題: Invitation Card23-1 類題 レンズの光学特性の導出 |等しくなる. このプリズムの頂角をαと すれば,∠COH = 1/2なので,直角三角 2 形COHに注目し, α h 図のように極めて薄い凸レンズによって作られる, 点Aの像Bについて考える sin == R レンズの曲率円 R C D 2点は光軸上にあり, 凸レンズからの距離をそれぞれa, b とする.特にAからレンズが薄ければ、この仮想三角プリズ じ,光軸から高さんのレンズ上の点Cで入射し,点Dで出射してBに至る光路に 注目する. レンズは極めて薄いためCD間の高度変化は無視できるものとして い。レンズの屈折率をn,曲率半径をとし,んはa,b,およびRに比べて 分小さい. 小さい角度zについては, sinz tanzzを用いてよい . ムも薄いので頂角αは極めて小さいので, H a h AF 2 R α= 2h R 仮想プリズム 図 1 凸レンズ 2 このプリズムの振れ角 β = (n-1)αに等しいレンズの振れ角は, 光経路 CAD h A B A→C→D→Bにおいて幾何的にも定まることから,βa, b, んで表し, レ ンズ公式の表式を得る. -光軸 b 点CおよびDでの屈折を薄い三角プリズムでの屈折に対応させることにより、 レンズ公式 : 1 11 +-= a b f 図2のように, ∠CAB=0, ∠DBA = と おく。 レンズは極めて薄いとあるから, AC 水 平距離はα, BD 水平距離はもとしてしまって 良いだろう(厳密にはレンズ中心からの距離). h h このとき, tan= E C B TD h ↓ a b→ + tan = に対応する式を見出し, このレンズの焦点距離の値を導け. =1/5であり、ん 2 a h に比べ極めて小さいことから,とは微小角なので, 近似的に, 0, h ・ミ a b 方針1 レンズ上の点CおよびDでの2度の屈折が三角プリズムでの屈折と見なせるよ うに仮想三角プリズムを作図し, その頂角αを幾何条件からレンズの曲率半径R と入射高度んで表す. と書ける.図2のように, 線分ACとBDを延長した交点をEとすれば、 三角形AEBの 角Eの外角がレンズの振れ角βであるため、 h = +- a h b =(n-1) 27 2h 1 1 2(n-1) + R ゆえにこのレンズの焦点距離は,f= R であることがわかる. a b R 2(n-1) 図1のように,レンズ左球面の曲率中心をO,点Cから光軸に下ろした垂線の足を とする.CおよびDにおいて接線(厳密には球面との接面)を引き、それらの交点を頂 1 1 2(n-1) R レンズ公式に対応する式:-+ = a b R 焦点距離 f= 2(n-1) 7

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