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セルフ塾は閉めましたが、そのままの名前でブログを続けます。独学,独習。教わるより,学ぶを重視。 セルフラーニングの方法,英語,数学などの情報を発信するつもりです。

カーブミラー、凸面鏡の作図
質問メールをいただきました。 ありがとうございます。

大きく見える虫メガネや顕微鏡が虚像であることはわかりましたが、鏡や道路にあるカーブミラーに映る像は何ですか? 虚像ですか? 鏡のつくる像の作図は授業でもやったのですが、カーブミラーに映る像はどうやるのですか?



さて 鏡にうつった像 は虚像です。
僕は、 実像と虚像の簡単な見分け方を、 誰もが同じように見えるのが実像で、 その人の目の位置に立たないと、同じ像が見えないのは 虚像と 書きました。

鏡について 考えてみましょう。

鏡の正面にAさんが立っています。
Aちゃんは自分の正面の顔を鏡に見ることができます。

Aさんの横に立っているBさんから鏡を見ると、Aさんの正面ではなく、 斜めの 顔がうつって 見えるはずです。
同じような像はみえません。
虚像は、光の屈折や反射によって、実際にあるように見える像です。実際にできている像 ではなく、 見え方なのです。

さて カーブミラーは 凸面鏡です。

凸面鏡の作図については 考えたことがありませんでしたが、 考えてみました。

凸面鏡を まずいくつかの 鏡が組み合わされている、と考えたら理解しやすいです。

totumen1.jpg

今 四つの鏡が 次のように並べられているとします。

鏡の反射の作図は大丈夫ですね。鏡を 対称軸として、垂直で同じ距離の反対側に虚像ができます。
そして、その虚像から目に向かって直線を引きます。
その直線と鏡がまじわったところが反射点 です。

物体からその反射点に向かって 光が出て、反射点で反射して、目にむかって いくのですね。

さて物体Aから出た光が、緑の鏡で反射して目に向かう作図をしてみます。
緑の鏡を延長した線を対象軸とした反対側に虚像がA’ができます。

そして正面に向かって直線を伸ばします。 緑の鏡との交点が反射点 です。
物体と その反射点を直線で結びます。
totumen2.jpg

物体から反射点に、そして、そこで反射して目に向かって進んでいくのです。

大丈夫ですね。

ほかの色の鏡も同じように 考えて、 虚像 そして光線の作図ができます。
totumen3.jpg

このような感じで、 光は 反射して進んでいると考えられます。

基本的には普通の鏡と反射の仕方は 同じです。入射角=反射角という 反射の法則に従って光は 反射し、進んでいるのです。

いまは、 まっすぐな鏡を4枚ならべて考えましたが、 それを細かい無数のカガミを並べたものとして、さらに鏡の境目がなめらかになるようにすると、 綺麗な凸面鏡ができます。

凸面鏡はこのような感じで進んで、光を反射しているのです。

なお、凸面鏡の光の反射の作図のやり方はあると思います。
それについては 中学の範囲を超えてるので、僕には わかりません。

以上でよろしいでしょうか。
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