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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。

「実像」と「虚像」との違い
 中学1年の理科では光を学び、レンズによってできる「実像」と「虚像」が出てきます。この「実像」と「虚像」の違いがとても理解しにくいのです。

 辞書による説明は、次のようになっています。

じつ‐ぞう【実像】
1 反射・屈折した光が、実際に交わって作る像。凸レンズや凹面鏡では焦点より外側に物体を置いたときに生じる。⇔虚像

きょ‐ぞう【虚像】
1 物体から出た光線が鏡・レンズなどによって発散させられるとき、その発散光線によって、実際に物体があるように結ばれる像。⇔実像。
{大辞泉(JapanKnowledge)}



 さて、「実際に交わって作る像」「実際に物体があるように結ばれる像」といわれてもよく理解できません。

 どのように判断していいのか、よくわからないのです。
 そこで、次のように考えてみましょう。

 「実像」というのは実際にできる像です。

 だから、だれの目から見ても、どの場所からでもその像は同じように見えるのです。

 教室で部屋を暗くして、先生が黒板をスクリーンにして実像を映します。それはどこに座っている生徒にも見えます。

 映画館で映画を見ます。スクリーンには映像が映ります。それは実像です。どの席に座っている人にも同じ映像が見えるのです。

 このように実際に映っているので、どこからでも実像は見ることができるのです。もちろん、隣の教室にいてはだめですよ。

 次は虚像です。
 虫眼鏡である物体を見るとします。それは大きく見えます。その時に見ることができるのは虫眼鏡を覗いている人だけです。そばにいる人には、その虚像がどのようなものなのか見えません。

 虚像は、目とレンズと虚像が一直線に並んでいます。一直線でないとその虚像は見えないのですから、横から見ている人には、同じような虚像は見えないのです。

 ぼくが虫眼鏡を覗いて「わっ、見える見える。動いているよ。気持ち悪いなあ」と言っても、あなたには分かりません。
「ちょっと代わってよ」と言って、虫眼鏡でその物体を見たときに、やっとぼくが言ったことを理解することができるのです。

 鏡に映る像も虚像です。
 鏡の前に立って自分の姿を見ます。目の前に自分が立って見えます。それを横にいる人は同じようには見えません。

 鏡の左右に立ちます。
 するとAくんは「君が見えるよ」と言い、
 Bさんは「私にはあなたが見えるよ」と言います。
 まったく違う虚像が見えているのです。
ここでは目、鏡、虚像が一直線になっています。

 不透明のコップに百円玉を入れます。最初は見えないのですが、水を注いでいくと百円玉が見えるようになります。

 あれも虚像です。ある目の位置においたときだけその虚像は見えます。そして、目、水面、百円玉の虚像が一直線になっています。

 このように、「実像」というのは、実際にできる像なので、だれでもが同じように見ることができる像です。

 それに対し、虚像というのは、その人の目の錯覚でできる像です。だからほかの人にはわからないのです。そして、目、レンズ(鏡、水面)、虚像が一直線に並びます。

 基本的には、以上です。


 さて、鏡は別々の虚像を見せると書きました。しかし、Aさんの後ろに立って、Bさんが肩越しに鏡を見ると、ほぼ同じ虚像が見えますね。2人が仲良く映っているのが見えるはずです。

 でも、よく似ているだけで、ほんとうは、2人の目の位置の分、ずれていることが理解できると思います。

 湖に富士山が映っています。湖のこちら側にいる人には、湖上には同じ富士山が見えます。

 でも、先ほどの肩越しに鏡を覗いたときと基本的に同じだということが理解できますね。大きな鏡に遠くの風景が映っているので、だれにも同じように見えるのです。

 ふつうは近くのものを凸レンズでみると、大きく見えます。

(2014年7月27日追記)
以下に間違いがありました。次の記事を読んでください。


空中にできる実像

以下、間違いがありますが、記録のためそのまま残します。

 

しかし、遠くのものを凸レンズで腕をのばしてみると、逆さまになった小さな像が見えます。

 あれはなんでしょうか。僕も最初はよくわからなかったのですが、あれは実像です。

 とすると、上の僕の説明とは違ってきます。

 つまり、レンズとその像が一直線に並んでいます。そして、横から見ている人には、その像を同じように見ることができません。

 僕もいろいろ悩みました。

 たぶん次のようなことだと思います。
 これは、見ている人の眼のレンズに直接実像ができているのです。直接できているので、きれいにくっきりと見えます。

 横にいる人には、それは見えません。

 しかし、それは多分周りが明るいからでしょう。

 明るいときには、実像を簡単にきれいに写すことはできません。

 たぶん暗やみで、ろうそくの明かりを同じようにしてみると、周りの人には、そのレンズを覗いている人の目に、ろうそくの実像が映っているのが見えるのではないでしょうか。

 これはぼくの仮説です。実際はどうでしょうか。知っている人がいたら教えてもらいたいです。

 望遠鏡の像も顕微鏡の像も虚像です。

 月を望遠鏡で見たとします。
 月に近い側のレンズ(対物レンズ)で実像を作り、その実像をもう一つの接眼レンズで虚像を作り、大きくしているのです。

 これも虫めがねと同じです。
 ほかの人にはその虚像を一緒にのぞくことはできません。




この本は「セルフ塾のブログ」の記事の中から、中学理科(物理)に関するものを集めたものです。
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Comment

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Re: さっきの返事です
あん★2000さん、コメントありがとうございます。

やはり、スクリーンにうつるのは実像ですね。

おかげさまでいろいろ勉強しました。

次のページをごらんください。
空中にできる実像
http://selfyoji.blog28.fc2.com/blog-entry-4046.html
selfyojji | URL | 2014/07/27/Sun 12:29[EDIT]
さっきの返事です
なぜ遠くの景色は逆さまに見えるの?

の項目です。
あん★2000 | URL | 2014/07/27/Sun 01:12[EDIT]
Re: こんにちは(=゚ω゚)ノ
あん★2000 さん、
コメント、ありがとうございます。
スクリーンにうつるのは、実像です。そのページも見ましたが、虚像がスクリーンにうつるのは、読みとれませんでした。ぼくがさがしきれなかったのでしょうか。どの文章を読んだのでしょうか。
selfyojji | URL | 2014/07/25/Fri 10:19[EDIT]
こんにちは(=゚ω゚)ノ
中3です。私も疑問に思って調べてみたら、虫眼鏡で作った虚像も、暗いところだとちゃんとスクリーンに映せるみたいです!ろうそくで実験しているページがありました!
http://saikyo.la.coocan.jp/exp/kougaku.html
あん★2000 | URL | 2014/07/25/Fri 09:56[EDIT]
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