凹面鏡のうつりかた【対象学年：5年生以上】
下図のような物体を凹面鏡(スプーンのような鏡)に接した状態からだんだん遠ざけていきます。
そのとき映る像はどのようになるでしょうか。ただし物体とそれを見る人の目の位置は同じ(物体の移動とともに目の位置も移動する)ものとします。
ア 上下左右そのままの像ができる
イ 左右のみ逆の像ができる
ウ 上下のみ逆の像ができる
エ 上下左右逆の像ができる
オ 最初は上下左右そのままの像ができ、ある地点から上下左右逆の像になる
カ 最初は上下左右そのままの像ができ、ある地点から上下のみ逆の像になる
キ 最初は上下左右そのままの像ができ、ある地点から左右のみ逆の像になる
ク 最初は上下左右逆の像ができ、ある地点から上下左右そのままの像になる
ケ 最初は上下左右逆の像ができ、ある地点から上下のみ逆の像になる
コ 最初は上下左右逆の像ができ、ある地点から左右のみ逆の像になる
サ 最初は左右のみ逆の像ができ、ある地点から上下左右そのままの像になる
シ 最初は左右のみ逆の像ができ、ある地点から上下左右逆の像になる
ス 最初は左右のみ逆の像ができ、ある地点から上下のみ逆の像になる
セ 最初は上下のみ逆の像ができ、ある地点から上下左右そのままの像になる
ソ 最初は上下のみ逆の像ができ、ある地点から上下左右逆の像になる
タ 最初は上下のみ逆の像ができ、ある地点から左右のみ逆の像になる
知らないと思った問題でも、基本的なこと(この場合は光の反射のしかた)からしっかり考えていくことで妥当な結論を導くことができます。
光の問題ではとにかく作図をしてみることが大切です。
シ
まず上下方向の光の進路を作図してみましょう。
入射角と反射角が等しくなるように反射させた図を描けばいいですね。
同様に左右方向の光の進路も作図します。(下図1.2)
すると、図１については、ｃの点線より内側(ｄ)に物体がある場合、上下の向きは変わらず(図3)、ｃの位置より外側(a.b)では、上下が反対になることが分かります(図4)。
左右も同様に、ｃより内側(ｄ)に物体がある場合、像の左右は逆になり(図5)、外側(a.b)の場合、もとに戻ることになります。
しかし上下も逆転しているため、左右も逆転した像になりますね(図6)。(右手側である◎が左手側にあるようにうつる)
よって点ｃより内側に物体がある場合、上下はそのまま、左右は逆の像ができ、ｃより外側に物体がある場合、上下左右ともに逆の像ができることになります。ちなみにこの点ｃを凹面鏡の焦点といいます。
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ところで、こんなのはじめました。
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