まとめ
- 凸レンズや凹面鏡を通った光が、実際に1点に集まって結ばれる像のこと。
- スクリーンを置くとはっきりと映し出すことができ、向きはもとの物体に対して上下左右が逆(倒立)になる。
- 物体をレンズの焦点よりも外側に置いたときに形成される。
解説
実像は、物体から出た光がレンズで屈折し、レンズの反対側で物理的に交差することで生まれます。物体を焦点距離のちょうど2倍の位置に置くと、レンズの反対側の同じ距離に、物体と等倍の実像が結ばれます。物体を焦点に近づけるほど、実像はレンズから遠ざかり、その大きさは拡大されます。
具体的な計算では、焦点距離10cmのレンズに対し物体を18cmの位置に置いた場合、相似比(8:10=10:d)などを用いて像の位置や大きさを求めることができます。物体の位置が焦点の外側か内側かで実像と虚像が切り替わるため、焦点の位置は像の性質を決定する重要な境界線となります。
実像の性質は、カメラやプロジェクター、映画のスクリーンなど、多くの光学機器に応用されています。レンズの公式「1/a + 1/b = 1/f」(a:物体からレンズの距離、b:レンズから像の距離、f:焦点距離)を用いると、像ができる位置を正確に計算できます。対照的な「虚像」は、光が実際に集まるのではなく、集まったように見える現象であり、スクリーンに投影することはできません。
凸レンズという、真ん中がふくらんだレンズを通った光が、実際に1か所に集まってできる像のことを「実像」といいます。この光が集まった場所にスクリーンを置くと、反対側にいる物の姿をはっきりと映し出すことができます。
実像の大きな特徴は、もとの物と比べて上下と左右が逆さま(倒立)になることです。虫めがねで遠くの景色をのぞいたときに、逆さまに見えるのがこの実像です。
実像ができるためには、物をレンズの「焦点」という特別な点よりも外側に置く必要があります。物をレンズに近づけたり遠ざけたりすると、映る像の大きさや場所が変わるのもおもしろいポイントです。
映画館のスクリーンに映っているのも実像です。でも、映画の画面は逆さまになっていませんよね?実は、映写機の中にあるフィルムをあらかじめ逆さまにセットしておくことで、スクリーンには正しい向きで映るように工夫されているんですよ。
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