【問題】光軸上の１点から出て凸レンズに入射する光はどこに像を結ぶか

レンズの問題で頭の体操をしていみましょう。

　次の図のように凸レンズの光軸上に点光源Ｍがあります。この点光源Ｍの実像はどこにできるでしょうか。

　一般に凸レンズでできる実像を考えるとき、次の３本の光線の使って作図します。この３本の光線の交点を求めると実像を作図することができます。

• 凸レンズの光軸に平行な光は焦点を通る
• 凸レンズの主点を通る光はそのまま直進する
• 凸レンズの手前側の焦点を通る光は光軸に平行に進む

　上図において、Ｍ点から出て光軸上を進む光線は、上述の３本の光線の条件をすべて満たしていますが、１本の光線だけでは、交点を求めることができませんので、実像のできる位置を求めることができません。

　ところが、上図に２本の光線を書き込むと、実像の位置を簡単に求めることができます。なお、この場合、Ｍ点から出て光軸上を進む光線は考える必要はありません。実像のできる位置を作図してみてください。

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