まとめ
- レンズの中心から、光が集まる点である「焦点」までの距離のこと。
- レンズのふくらみが大きい（曲率半径が小さい）ほど、光を屈折させる能力が高まり、焦点距離は短くなる。
- 凸レンズの性能や、実像・虚像ができる位置を決定する際の重要な基準となる数値である。
解説
平行な光線が凸レンズに入射した際、レンズを通過した光が屈折して光軸上の一点に集まる場所を「焦点」と呼びます。この焦点からレンズの中心（主点）までの距離が「焦点距離」です。光学的には、レンズの材質による屈折率や、表面の曲がり具合によってこの数値が決定されます。
レンズのふくらみが大きいほど、光を曲げる力が強くなるため、よりレンズに近い位置に光が集まり、焦点距離は短くなります。逆に、レンズが薄いほど光を曲げる力は弱くなり、焦点距離は長くなります。物理学においては、物体の位置（a）と焦点距離（f）の関係から、像ができる位置（b）を算出するレンズの公式（1/a + 1/b = 1/f）の基礎となる重要な指標です。
物体を置く位置が焦点距離の何倍かによって、できる像の性質が変化します。物体を焦点の外側に置くと上下左右が逆の「実像」ができ、焦点の内側に置くと正立した大きな「虚像」が見えます。
特に、物体を焦点距離のちょうど2倍の位置に置いたとき、レンズの反対側の焦点距離2倍の位置に、物体と同じ大きさの実像ができあがります。これは光学の作図や計算問題において、像の大きさが変化する境界線として非常によく出題されるポイントです。また、焦点距離10cmのレンズに対し、物体を18cmの位置に置いた際の像の距離や大きさを求めるなど、具体的な数値を用いた計算にもこの定義が不可欠です。
虫めがねなどの凸レンズに太陽の光を当てると、光が一点に集まってまぶしく光る場所ができます。この光が集まる場所を「焦点」といい、レンズの中心から焦点までの長さを「焦点距離」と呼びます。
レンズの形によって、この長さは変わります。レンズの真ん中がぷっくりとふくらんでいるほど、光を曲げる力が強くなるので、焦点距離は短くなります。反対に、うすいレンズは光を曲げる力が弱いので、焦点距離は長くなります。
レンズからどのくらいはなれた場所に物を置くかによって、反対側に逆さまの形が映ったり（実像）、レンズの中に大きくふくらんで見えたり（虚像）します。理科の実験では、この焦点距離を基準にして、光の進み方を調べていきます。
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