凸レンズによる像のでき方 シミュレーター

光源を動かすと、スクリーンにうつる像の大きさや向き、像の位置はどう変わるだろう。凸レンズを通る光の進み方・実験3の光学台・作図をボタンで調べよう。
（1年 身のまわりの現象・第6〜8時 レンズのはたらき）

いまのようす

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  • ボタンをおすと、ここに気づいたことが出るよ。
  • 凸レンズの中心を通り、凸レンズの面に垂直な直線を 光軸 という。光軸に平行に進む光は凸レンズで屈折して1点に集まる。この点を 焦点 といい、凸レンズの両側にある。凸レンズの中心から焦点までの距離が 焦点距離。
  • 凸レンズを通る光：① 光軸に平行な光 は反対側の焦点を通る。② 中心を通る光 はそのまま直進する。③ 焦点を通った光 は光軸に平行に進む。
  • 光源が 焦点より外側 にあるとき、光源の1点から出た光は凸レンズを通って1点に集まり 実像 ができる。スクリーンにうつる実像は 上下左右が逆向き。
  • 光源が 焦点距離の2倍の位置 のとき、反対側の2倍の位置に 光源と同じ大きさ の実像。光源を遠ざけると実像は 小さく なり凸レンズに近づく。焦点と2倍の位置の間に近づけると実像は 大きく なり凸レンズから遠ざかる。
  • 光源が 焦点の位置 にあると、凸レンズを通った光は平行になり、像はできない。
  • 光源が 焦点の内側 にあると、光が集まらないのでスクリーンに像はできない。凸レンズをのぞくと、光源と 上下左右が同じ向き で光源より大きい 虚像 が見える（虫眼鏡）。
  • カメラ（小さな実像をセンサーに）・プロジェクター（大きな実像をスクリーンに）には凸レンズが使われている。大きな実像ほど凸レンズと実像の距離が長い → 映画館のプロジェクターは客席の後ろにある。
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