レンズ前方50 cm に物体がある。レンズの屈折力は＋5.0 D である。物体か…
レンズ前方50 cm に物体がある。レンズの屈折力は＋5.0 D である。物体から出た光線がレンズ後方に集光する位置［cm］に最も近いのはどれか。
- ⑴ 1010cmは10Dに相当し、計算と合いません。
- ⑵ 2020cmはレンズの焦点距離で、物体が無限遠にある場合です。
- ⑶ 33−2.0＋5.0＝＋3.0Dより、約33cmに集光します。
- ⑷ 5050cmは2Dに相当し、計算と合いません。
- ⑸ 100100cmは1Dに相当し、計算と合いません。
解説
正解は⑶です。結像の式は、像のバージェンス＝物体のバージェンス＋レンズの屈折力です。物体はレンズの前方50cmにあるので、物体のバージェンスは−1÷0.5＝−2.0Dです。レンズは＋5.0Dなので、像のバージェンスは−2.0＋5.0＝＋3.0Dとなり、光はレンズの後方1÷3≒0.33m、すなわち約33cmに集光します。物体が無限遠にあれば焦点距離の20cmに集光しますが、物体が近いため焦点より遠くに結像します。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp180511-10.html）を加工して作成