日本大学物理2013年第2問

問1 図1のように焦点距離 $f_1$ の凸レンズ $L_1$ があり、 $L_1$ から前方 $a$ 離れた位置に物体 $\text{A}$ をおく。そして、 $L_1$ から後方 $f_1$ 離れた位置 $F_1$ に眼をおき、眼から $25$ cm離れた位置に物体の像 $\text{B}$ をつくる。ここで、 $L_1$ と像の間の距離を $b$ としたとき、倍率 $m$ は $m=\dfrac{b}{a}$ である。いま $L_1$ の倍率が $m=10$ であった。 $L_1$ と物体の間の距離は $a=\dfrac{\fbox{12}}{\fbox{13}}$ cm、 $L_1$ の焦点距離は $f_1=\dfrac{\fbox{14}}{\fbox{15}}$ cmである。
問2 眼のしくみを単純化すると、眼球光学系は、1つの凸レンズとスクリーンの働きをする網膜で表される。この関係は図2のように、物体 $\text{A}$ から出た光が凸レンズ $L_1$ を通過した後、眼の凸レンズ $L_2$ に入り、スクリーンとしての網膜上に実像 $\text{M}$ をつくる。ここで、 $L_2$ は位置 $F_1$ にあり、 $F_2$ は $L_2$ の焦点である。

$L_2$ の焦点距離を $f_2=2.0$ cmとしたとき、網膜の位置( $L_2$ からの距離 $c$ )は $c=\fbox{16}.\fbox{17}$ cmとなる。また網膜上にできる実像 $\text{M}$ の大きさは、物体 $\text{A}$ の大きさの $n$ 倍となる。 $n=\fbox{18}.\fbox{19}$