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。$n=\fbox{18}.\fbox{19}$
