レンズと像

つまり「焦点距離より遠いか近いかで変わる」

物体の位置	像の種類	特徴
a > f	実像	倒立・スクリーンに映る
a = f	—	像なし（平行光線）
a < f	虚像	正立・拡大・虫眼鏡

a = 2fのとき → 等倍の実像（a = bになる）

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レンズの公式

$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{1}{f}$

倍率：$m = \frac{b}{a}$

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計算例

f = 20cm のレンズから30cmに物体。像の位置は？

$\frac{1}{30} + \frac{1}{b} = \frac{1}{20}$

$\frac{1}{b} = \frac{1}{20} - \frac{1}{30} = \frac{1}{60}$

$b = \boxed{60 \, \text{cm}} \quad ( = 60/30 = 2)$

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まとめ

• a > f → 実像（倒立、スクリーンに映る）
• a < f → 虚像（正立、拡大）
• 1/a + 1/b = 1/f
• 虫眼鏡は虚像を利用