焦点距離の2倍の位置

まとめ

解説

凸レンズの結像において、焦点距離をfとすると、物体を2fの位置に置いた場合に特徴的な現象が起こる。このとき、レンズを透過した光は反対側の2fの地点に収束し、物体と全く同じ大きさの実像を形成する。この実像は上下左右が逆転した「倒立実像」となる。作図上では、光軸に平行な光が反対側の焦点を通る線と、レンズの中心を通る直進光、手前の焦点を通って光軸に平行に進む光の3本が、ちょうど反対側の2fの地点で交わることで示される。中学理科や高校物理の光学分野において、像の大きさが変化する境界線として非常に重要な基準点である。物体を2fより遠くに置くと像は小さくなり、2fより近く（ただし焦点より外側）に置くと像は大きくなるため、倍率1倍となるこの地点は実験の基準として多用される。