おうレンズ

一般小学生

まとめ

  • 中央部分が周辺部よりも薄く、へこんだ形状をしたレンズのこと。
  • 平行な光を入射させると、屈折によって光を外側へ広げる(発散させる)性質を持つ。
  • 常に実物よりも小さい正立虚像を作り、近視の矯正やドアスコープなどに利用される。
光の屈折虚像近視矯正

解説

凹レンズは、レンズの中心を貫く光軸に対して平行に入射した光を、外側へとはじき出すように屈折させる光学素子です。凸レンズが光を一点に集めるのに対し、凹レンズは光を分散させるため「発散レンズ」とも呼ばれます。このとき、外側に広がった光を逆方向にたどると、レンズの手前側にある一点から光が出ているように見えます。この仮想的な点を焦点と呼びます。

凹レンズを通して物体を観察すると、光が実際に一点に集まって像を結ぶことはありません。代わりに、屈折した光の延長線上に、実物よりもサイズが小さく、向きが同じ「正立縮小虚像」が観察されます。レンズと物体の距離を変えても、得られる像が常に虚像であり、実像を結ばない点が大きな特徴です。

コラム

代表的な利用例は、近視用のメガネです。近視は、眼球内で光が網膜よりも手前で像を結んでしまう状態ですが、凹レンズで光をあらかじめ適度に広げることで、ピントが合う位置を後ろへずらし、正確に網膜上で像を結ぶよう調整します。

また、光学的な仕組みとして、鏡による反射が実物と線対称な位置に像を作るのに対し、レンズは光の屈折を利用して像を作ります。凹レンズの形状や厚みの違いは光の広がり方に直結し、光学機器の設計において重要な役割を果たしています。

小学生のみなさんへ

おうレンズ」とは、真ん中がうすくて、まわりがあつくなっているレンズのことです。めがねのレンズなどによく使われています。

このレンズには、光を外側に広げるという特ちょうがあります。ふつうの虫めがねとつレンズ)は光を集めますが、おうレンズはその反対の動きをします。このレンズをのぞくと、ものが本物よりも小さく見えます。

遠くのものがぼやけて見えにくい「近視(きんし)」の人が使うめがねには、このレンズが入っています。光を広げることで、目の奥にある網膜もうまくという場所に、正しくピントを合わせる手助けをしてくれるのです。

ルラスタコラム

玄関げんかんのドアについている「のぞき穴」を見たことがありますか?あれもおうレンズの仲間です。レンズの力で光を広げることで、せまい穴からでも外の広い景色を見ることができるようになっているんですよ。

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