💡 ヒント：球面鏡（凹面鏡・凸面鏡）の作図法

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

球面鏡の作図も、レンズと同じく3本の光線が基本です。（1）光軸に平行な光は焦点を通るように反射、（2）焦点を通った光は光軸に平行に反射、（3）中心を通る光（凹面鏡の場合は曲率中心）は同じ経路で戻る。

凹面鏡は焦点距離 \(f > 0\)、凸面鏡は \(f < 0\) と扱います。虹を鏡で反射させると考えれば、レンズと対応関係があります。

✏️ 求めるもの

凹面鏡・凸面鏡での像の作図。物体距離 \(a\) と焦点距離 \(f\) の関係から、実像か虚像か、倒立か正立か、拡大か縮小かを判定します。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 光軸・鏡・焦点・曲率中心を描く：焦点 F は鏡から \(f\) の距離、曲率中心 C は \(2f\) の距離
  2. 物体の先端から 2 本の光線を引く：平行→焦点を経由、曲率中心へ向かう光は反射で戻る
  3. 交点が像：光線（または延長線）の交点が像の位置
  4. 像の判定：鏡の前→実像（倒立）、鏡の裏→虚像（正立）
注意

凸面鏡はどんな物体距離でも必ず虚像（像距離 \(b < 0\)、鏡の裏側にできる）。凹面鏡で物体が焦点にあるとき（\(a = f\)）は像が無限遠にでき、実像と虚像の境界となる。