焦点距離の簡易測定


レンズの焦点距離 f と,レンズから物体までの距離 a ,レンズから像までの距離 b の間には次のような関係があります.

        (1)

これを利用した,レンズの焦点距離の簡易測定法があります.

(以下の図は正確な作図に基づくものではなく,不正確ですのでご了承ください)

1. ベッセル法

物体とスクリーン間距離を L とします.の間をレンズを動かしていくと,2ヶ所でスクリーン上に結像する場所があります.その2箇所の位置の距離を e とすると,上図のような関係が成り立ちます.

(物体とスクリーンを入れ替えても同じであることから,全体が対照的な配置になることに気をつけてください)

(1)式に当てはめると, a = (L-e)/2 , b = (L+e)/2 となるので,焦点距離 f は次のように書けます.

 f = (L-e)(L+e)/(4L)

2. 視差法

上図のように物体と平面鏡の間でレンズを動かしていくと,像が物体と同じ位置にできるところがあります.このとき,レンズと像との間の距離が焦点距離に等しくなります.

この方法は,(1)式の a, b いずれかが f に等しく,他方が無限の条件に相当します.