一般小学生
まとめ
- 凹面鏡
- 反射面が球の内側のようにへこんだ形状の鏡で、光を一点に集める性質を持つ光学素子
解説
凹面鏡は、球体の一部を切り取ったような形状の反射面を持つ鏡です。光の反射の法則に従い、光を制御します。鏡の軸に平行に入射した光は、反射した後に必ず「焦点」と呼ばれる一点を通過します。この性質を利用して、弱い光を集めて強くしたり、逆に焦点に光源を置いて平行な光として遠くまで飛ばしたりすることが可能です。
像の現れ方は、物体と鏡の距離（焦点との位置関係）によって劇的に変化します。物体が焦点より鏡に近い場合、光は実際には交わりませんが、反射光を逆側に延長した位置に大きな像が見えます。これを「正立拡大虚像」と呼びます。一方、物体が焦点より遠い場合、反射した光が実際に一点で交わり、上下左右が逆転した「倒立実像」を結びます。
| 比較項目 | 凹面鏡 | 凸面鏡 |
|---|---|---|
| 反射面の形状 | 内側にへこんでいる | 外側にふくらんでいる |
| 光の進み方 | 一点（焦点）に集まる | 外側に広がる（発散） |
| 像の種類 | 拡大虚像または倒立実像 | 常に縮小された正立虚像 |
| 主な用途 | 化粧鏡、反射望遠鏡 | カーブミラー、防犯鏡 |
小学生のみなさんへ
スプーンの内側をのぞきこんだことはありますか？あのように、内側がへこんでいる鏡のことを凹面鏡といいます。
この鏡には、光を一点に集めるという特別な力があります。この光が集まる場所を「焦点」と呼びます。また、鏡とのきょりによって、ものの見え方が変わるのがおもしろいところです。
鏡のすぐ近くに顔を近づけると、自分の顔がとても大きく映ります。これを虚像といいます。でも、鏡から少しはなれると、急に自分の姿が逆さまになって映ります。これは実像といって、光が実際に集まってできる像なのです。
ルラスタコラム
オリンピックの聖火は、大きな凹面鏡を使って太陽の光を一点に集め、その熱で火をつけているんだよ。自然の力だけで火を起こせるなんて、鏡の力はすごいね！
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