凸レンズによる像の作図ジェネレーター

無料オンライン「凸レンズによる像の作図」ジェネレーター：約90秒でラベル付きの図が完成。AIがまず必須ラベルを設計してから教科書スタイルで描画し、生成後もすべてのラベルを編集可能——論文・課題・スライドにそのまま使えます。

この図に含まれるラベル

✓ 正確なラベル ✓ 生成後に文字修正 ✓ 論文・ポスター・スライド用PNG

この光路図は、物体を凸レンズの一倍焦点距離と二倍焦点距離の間に置いたときの結像を示します。屈折した光がレンズの反対側の2Fより外側で集まり、倒立で物体より大きい実像ができます。

物体の先端から三つの特殊光線を引きます。主光軸に平行な光はレンズ通過後に像側の焦点Fを通り、光心Oを通る光は直進します。物体側の焦点Fを通る光は、屈折後に主光軸と平行になります。

導入では物体の位置から像の向き・大きさ・位置を予想させ、展開で三つの特殊光線を一本ずつ作図させます。最後に「なぜ実像か」「像は2Fの内側か外側か」を問い、作図問題と結像条件の整理につなげます。

三つの特殊光線は、すべて描く必要がありますか。

像の位置は、原理上二本の光線の交点だけでも決定できます。ただし、三本目を描くと交点が一致することを確認でき、作図の誤りを見つけやすくなります。

なぜ光心Oを通る光は方向が変わらないのですか。

中学校の作図では、薄い凸レンズを仮定し、光心Oを通る光は直進するものとして扱います。実際には二つの面で屈折しますが、近似すると入射方向とほぼ同じ直線上を進みます。

物体がFと2Fの間にあると、像はどこにできますか。

像はレンズの反対側にある2Fより外側にできます。屈折した光が実際に集まるため実像であり、向きは倒立、大きさは物体より拡大されます。