まとめ
- 凸レンズに光軸と平行な光をあてたとき、屈折した光が1点に集まる場所のことです。
- レンズの中心から焦点までの距離を「焦点距離」と呼び、レンズの両側に同じ距離で存在します。
- 物体の位置が焦点の内側か外側かによって、スクリーンに映る「実像」か、レンズ越しに見える「虚像」かが決まります。
解説
光軸に平行な光が凸レンズを通過すると、レンズの表面で光が曲がる「屈折」という現象が起こります。この屈折した光が一点に収束する場所を焦点と呼びます。
レンズのふくらみが大きい（厚い）ほど、光を曲げる力が強くなるため、焦点までの距離（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。カメラのピント合わせや眼鏡の仕組みを理解する上で、この焦点の位置は非常に重要な役割を果たしています。
焦点はレンズの左右両側に存在し、光源をどちら側に置いても同様に光が集まります。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（2倍の位置）に、物体と同じ大きさの逆さまの像（実像）ができあがります。
また、焦点距離10cmの凸レンズに対し、物体を18cmの位置に置いた際の像の距離や大きさは、図形の比（8:10=10:d）などを用いて計算で求めることが可能です。一方、光を広げる性質を持つ凹レンズの場合は、光が実際に一点に集まることはありませんが、広がった光を逆方向にたどって交わる点を「虚焦点」と呼びます。
虫めがねで太陽の光をあつめると、まぶしく光る小さな点ができますね。この、光が一点にあつまった場所を「焦点」といいます。
レンズの真ん中から焦点までの距離を「焦点距離」とよびます。レンズが厚くてぷっくりしているほど、光を強くまげるので、焦点までの距離はみじかくなります。
この焦点よりも外側に物を置くと、反対側にさかさまの像がうつります。逆に、焦点よりも内側に物を置くと、レンズごしに大きく見えるようになります。
「焦点」という言葉は、もともと「火がもえる場所」という意味があります。大昔の人は、レンズで太陽の光をあつめて火をつけていたことから、この名前がついたといわれています。
記事の内容に誤りがありますか？
⚠️ 修正を提案する