凹面鏡

浮かびあがる像(No.105)

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浮かびあがる像 浮かびあがる像

実験監修:名古屋市科学館学芸員 佐伯平二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

どうしてなのかな

半球状のお玉の中に浮かんでいる人形、まるでそこに人形があるように見えますが、さわろうとしてもさわれません。ちょっと不思議ですね。

そうかなるほど

人形が浮かんで見えるのは、半球状のお玉が凹面鏡となってお玉にかぶせてある紙の裏側にある人形を映しているからです。凹面鏡は球の内側を反射面にした鏡で、光を集める性質があり、図-1のように鏡の面に平行に入ってきた光は焦点(F)に集まり、焦点から出た光は鏡の面で反射すると平行光線となります。図-2のように人形が球心(O)よりも遠くにあると、凹面鏡がつくる像は小さく逆さになりますが、図-3のように人形がOとFの間にあると、像は逆さに拡大されて映ります。また、図-4のように人形がFよりも鏡に近いところにあると、鏡の奥に大きな像が逆さにならないで映ります。人形がFよりも遠くにあるとき(図-2、図-3)の像は、その位置にスクリーンを置くと像が映し出されるので「実像」と呼ばれ、図-4の像は像が映し出せないので「虚像」と呼ばれます。上の写真は、OとFの間で、Oに近いところに人形を逆さに置いたため、その人形とほとんど同じ大きさの人形が、あたかもそこにあるかのような実像となって見えたのです。

A=実物の人形 B=映し出される像

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