鏡かがみと像ぞうの基本きほん

1. 平面鏡へいめんきょう

平面鏡へいめんきょうでは、入射角にゅうしゃかくと反射角はんしゃかくが等ひとしいので、鏡面きょうめんに関かんして物体ぶったいと像ぞうが対称たいしょうな位置いちにできます。したがって、像ぞうは鏡かがみの向むこう側がわにある虚像きょぞうです。

物体ぶったいの 1 点てんから鏡かがみの 2 点てんへ向むかう光線こうせんを考かんがえると、反射はんしゃ後ごの延長線えんちょうせんは鏡面きょうめんの向むこう側がわで 1 点てんに交まじわります。この 2 本ほんが作つくる三角形さんかっけいは反射角はんしゃかく = 入射角にゅうしゃかく によって合同ごうどうになり、鏡面きょうめんまでの距離きょりが等ひとしいことが出でます。これが「平面鏡へいめんきょうでは像ぞうが等距離とうきょりにできる」理由りゆうです。

2. 球面鏡きゅうめんきょうの基本光線きほんこうせん

主軸しゅじくに平行へいこうな光線こうせんは反射はんしゃ後ごに焦点しょうてんを通とおり、焦点しょうてんへ向むかう光線こうせんは反射はんしゃ後ごに主軸しゅじくへ平行へいこうになります。曲率中心きょくりつちゅうしんを通とおる光線こうせんは法線ほうせんに沿そうので折おれ返かえります。

この規則きそくは丸暗記まるあんきするものではなく、球面鏡きゅうめんきょうの各点かくてんで法線ほうせんが曲率中心きょくりつちゅうしんを向むくことと、反射はんしゃの法則ほうそくから出でます。主軸しゅじくに近ちかい光線こうせんに限かぎると、反射はんしゃした光線こうせんはほぼ 1 点てんに集あつまり、その点てんが焦点しょうてんです。

3. 像ぞうの読よみ方かた

光線図こうせんずで反射後はんしゃごの光線こうせんが実際じっさいに交まじわれば実像じつぞう、その延長線えんちょうせんが交まじわれば虚像きょぞうです。

4. 球面鏡きゅうめんきょうの公式こうしきの見方みかた

高校こうこうでは、球面鏡きゅうめんきょうについても

の形かたちの公式こうしきを使つかいます。これは小ちいさい角度かくどで近似きんじした光線図こうせんずの相似そうじから導みちびかれるもので、レンズの公式こうしきと同おなじ構造こうぞうを持もっています。

幾何的きかてきな見方みかた

光線図こうせんずと相似そうじで像ぞうの位置いちや倍率ばいりつを読よむ見方みかたです。

波面はめんによる見方みかた

大学だいがく物理ぶつりでは、鏡かがみは波面はめんを反転はんてんさせて次つぎの波面はめんを作つくる面めんとしても見みられます。こちらの見方みかただと、鏡かがみとレンズが「波面はめんをどう作つくり変かえるか」という共通きょうつうの言葉ことばで並ならびます。