💡 ヒント：凸レンズによる像（位置・大きさ・レンズの遮蔽）

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

凸レンズの像を公式で求める問題です。物体を動かすと像も連動して動きます。物体を下にずらせば像は上にずれる（中心対称の性質）。また「レンズの下半分を覆う」と、よくある誤解として「像の下半分が消える」と思いがちですが、実際は像の位置・大きさは不変で明るさが減るだけ。

レンズの各部分は独立に同じ像を作れるので、一部を覆っても全体像は保たれます。

✏️ 求めるもの

(1)(2) 像の位置・大きさ、(3) 物体を動かしたときの像の変化、(4) レンズの一部を覆ったときの像の変化。

🔬 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. (1)(2) 像の位置と大きさ：レンズの公式で \(b\) を求め、倍率 \(m = b/a\) を計算
  2. (3) 物体を下に動かすと：倍率は同じで倒立像なので、像は反対向き（上）に \(|m|\) 倍だけ動く
  3. (4) レンズを覆うと：「位置・大きさは不変、明るさが減る」と答える（像は全体が暗くなる）
注意

「レンズの下半分を覆う」問題はよくある誤解の確認。像の下半分が消えると答えるのは誤り。理由は「像の各点はレンズ全体を通る光で作られる」から。図で光線を複数引いて納得しよう。