超々!入門 望遠鏡光学 レンズを理解する - その2 -

今日はまたよい天気!!

 

ここのところタンポポが気になってしかたありません。

 

可愛い奴らではあるのですが、庭にはびこっているのは別・・・

抜いても、抜いても生えてきて、庭が乗っ取られそうです・・・

さて今日も「超々!入門 望遠鏡光学」シリーズ レンズを理解する です。

昨日は凸レンズが焦点を結ぶこと、口径や焦点距離などレンズの性能を表す
基本的な用語の解説をしました。

昨日はレンズの中心を通る線(「光軸」と言います)に平行に入射する太陽光線
(平行光線)が焦点を結ぶ話だったのですが、光軸に対して斜めから入射する
光はどのように焦点を結ぶか考えてみてください。

 

答えは上図のように、太陽が右にずれれば焦点は左に、左にずれれば焦点は
右にずれて結ばれるようになります。
(厳密にはずれが大きいと完全な点には焦点が結ばれなくなりますが・・)

で、当然ですが太陽が3個あったとすれば、同時に3つの焦点が存在する
ことになります。

 

実際に太陽は3つありませんので、遠くに電球が3つあると考えて頂いても
よいです。

なにが言いたいのかといいますと、焦点は常に1個なのではなく、レンズに
あちこちから入る光に対して、無数に存在するということです。

無数と言うよりも焦点面というようなかんじで焦点が投影されると考える
ことができます。

さて話が少し変わりますが、私たちにものが見えるということはどういう
ことでしょうか?

 

上の図でロウソクの炎(a)からは光が四方八方に照射されますので、見えるのは
当たり前ですね。

それではロウソクの根本(c)の部分はなぜ見えるのでしょう?

これはロウソクの根本の部分に外から当たった光が四方八方に反射して(炎の
光ほど強くはないけれども)、眼の方向にも反射されて見えているわけです。

さて、それではこのロウソクの炎や根本の部分の光がレンズに当たったら
どうなるのでしょうか?

 

答えは上の図のように、ロウソクの各部分から出た光は、それぞれが焦点を
結び、ロウソクの形が逆さまに投影されることになります。

ここに白い紙のようなスクリーンを置くとロウソクの形が映し出されます。

このように映し出された絵を「像」といいます。

少し回りくどい解説で申し訳ないのですが、実はこの「像」を作り出すのが
レンズの最も重要な仕事なので、ぜひ理解しておいて欲しいのです。

(続く・・)

スタパオーナー について

たくさんのかたに星空の美しさ、楽しさを知って頂きたくて、天体観測のできるペンションを開業しました。
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