ミラーとレンズ: 違いと比較

鏡の使用は、水を暗いボウルまたは容器に入れていた紀元前 4000 年まで遡ることができます。 このレンズの最初の使用は 1888 年に遡り、視力を矯正するために使用されました。 今日でも鏡やレンズはさまざまな分野で使用されています。

ニーズや要望に応じて、さまざまな形やサイズで作られています。

私たちは毎日鏡を使って自分自身を見ています。 天体望遠鏡にはレンズが使われています。 宇宙と宇宙を理解するのに役立ちます。 これらの助けを借りて、私たちは宇宙の多くの秘密を明らかにすることができました.

主要な取り組み

1. ミラーは光を反射しますが、レンズは光を屈折させます。
2. ミラーは虚像を生成し、レンズは実像または虚像を生成します。
3. ミラーには平面または曲面があり、レンズには凸面または凹面があります。

ミラー vs レンズ

鏡は、物体自体と同じサイズおよび鏡からの距離にある虚像を作成する反射面を備えた物体です。 レンズは、光を屈折または曲げて焦点を合わせる曲面ガラスまたはその他の透明な素材であり、さまざまな用途に使用されます。

反射の法則は、鏡がどのように像を作成するかを説明します。 それは、光が不透明な物質に当たって反射するとき、反射角は入射光線と等しく、これらの度の中心に垂直の基準があると主張しています。

誰もが毎日何らかの形でレンズを使用しています。 虫眼鏡で本の小さな文字を読んだり、画像を拡大または縮小したり、ぼやけた画像に焦点を合わせたりするために使用できます。

レンズはさまざまな形の透明な媒体で、特定の方法で光を曲げるために使用されます。 これは、 光線 特定の点から発散または収束します。

比較表

比較のパラメータ	鏡	レンズ
原則	反射の原理に基づいて動作します	屈折の原理で動作
結像式	1/v+1/u=1/f	1/v-1/u=1/f
構造	光の反射のためにほとんど不透明	画像形成のためにほとんど透明
焦点	平面鏡には焦点がありません	フォーカル ポイント、F と 2F を持っています。
オブジェクトの距離	ポールから測定(P)	光学中心から測定
形状	鏡は用途によって曲面にも平面にもなる	レンズは楕円体、両凸形状です。 楕円体は球に似ていますが、オリーブのように引き伸ばされています。両凸とは、両側が外側に丸くなっていることを意味します。

ミラーとは？

鏡による結像は、反射の法則で理解できます。 それは、光のとき ヒット 不透明な表面で反射され、反射の角度は入射光線に等しく、これらの角度の中央に垂直な法線があります。

入射光線 - ミラーの不透明な表面に向かって進み、そこに落ちる光線です。

反射光線 – 鏡の不透明な表面に当たった後に反射される光線です。 入射光線と反射光線は、法線の両側で法線から等しい角度を構成します。

ミラーには主に次の XNUMX つのタイプがあります。

1. 平面鏡 - 最も一般的に使用される鏡です。 それらに当たる光線は90°の角度で反射されます。 鏡に映る像が反転します。 これは、右側が左側に見え、左側が右側に見えることを意味します。 これを鏡像といいます。
2. 凸面鏡 - この鏡は虚像を形成し、外向きに呼ばれます。
3. 凹面鏡 - 実像と虚像の両方を形成できます。 外側に曲がります。 画像を無限遠に配置すると、非常に縮小された実像が形成されます。 物体が焦点と極の間に置かれている場合、形成される像は非常に拡大された虚像になります。 これは、シェービングミラーに適用されます。

物理学で使用される他のいくつかのミラーは次のとおりです。

1. 回転ミラー
2. 傾斜鏡
3. 球面ミラー

レイ ダイアグラムを紙の上に作成して、ミラーによって形成される像の位置を予測することもできます。 図は、画像の形状、サイズ、距離、およびそれが現実のものか仮想のものかを予測するためにも使用できます。

レンズとは？

レンズは毎日さまざまな場面で使用されます。 例としては、カメラ レンズ、単焦点レンズ、望遠レンズ、眼鏡レンズ、コンタクト レンズなどがあります。

レンズはプラスチックまたはガラスで作られており、その構造の形状によって、レンズを通過する光が発散するか収束するかが決まります。

この法則によると、たとえば空気から水へのように、屈折率が低い方から屈折率が高い方へ移動すると、光線は表面の法線の方向に反射され、その逆も成り立ちます。

実生活では、光線がレンズを通って移動する方向を理解するのは難しい場合があります。

光線図は、光の移動方向と、レンズと物体の位置に基づいて画像が形成される場所を決定するために使用できるため、これらの場合に非常に役立ちます。

これは、スネルの屈折の法則を使用して行われます。 レンズによって形成される像には、実像と虚像の XNUMX 種類があります。

実像は、レンズからの光線が実際に一点に収束し、肉眼で見えるときに形成されます。 これは、画像が人間の目の受容体に形成され、光感受性細胞が実際にそれを拾うことを意味します。

虚像は、レンズを通した光線が虚像から出ているかのように見えるときに形成されます。 これは、光のレースを逆にたどっていくと、すべてが集まる点に到達することを意味します。

In 真実、これらの光線は実際にはこの場所に収束しません。この場所にスクリーンが配置されている場合、画像は表示されません。

ミラーとレンズの主な違い

1. レンズは屈折の原理で動作しますが、ミラーは反射の法則で動作します。
2. 理想的なミラーとレンズの場合、それぞれ 100% の光が反射され、屈折されます。
3. レンズには主に6つの異なるタイプがありますが、ミラーには広義の凹面鏡と凸面鏡しかありません。
4. レンズには焦点が 2 つありますが、平面鏡には焦点がありません。
5. 1/v-1/u=1/f は、レンズによる結像の式です。 一方、1/v+1/u=1/fは鏡による結像の式です。

参考文献

1. https://bjo.bmj.com/content/78/10/775.short
2. https://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.15254

最終更新日 : 22 年 2023 月 XNUMX 日