薄肉レンズの計算

カテゴリ: 波動（光学） | ツール番号: 26

薄肉レンズの公式: 1/f = 1/a + 1/b
倍率: m = −b / a

計算したい項目

像距離 b を求める物体距離 a を求める焦点距離 f を求める倍率 m を求める

薄肉レンズの公式: 1/f = 1/a + 1/b

f: 焦点距離, a: 物体距離（光源からレンズ中心）, b: 像距離（レンズ中心から像まで）

倍率: m = −b / a

mの符号: 負=倒立像（実像）, 正=正立像（虚像）
|m| > 1: 拡大, |m| < 1: 縮小

💡 凸レンズ vs 凹レンズ: 凸レンズは実像と虚像の両方を作れます。凹レンズは常に虚像（拡大正立）を作ります。焦点距離 f の符号で区別: 凸=f>0, 凹=f<0。

問題: 焦点距離10cmの凸レンズで、物体距離が20cmの時の像の位置と倍率和像の向きを求めよ。

解答: 1/b = 1/f − 1/a = 1/10 − 1/20 = 0.1 − 0.05 = 0.05
b = 20 cm

倍率: m = −b/a = −20/20 = −1 → 倒立、等倍の реальные像

📖 符号の約束: 高校物理ではよく「光の進行方向を正」として考えます。凸レンズの焦点距離は正、凹レンズは負と約束することで公式が統一的に使えます。