ケプラー式望遠鏡を作ろう(1)

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レンズを組み合わせて望遠鏡を作ってみましょう。凸レンズを２枚組み合わせた「ケプラー式」望遠鏡です。 ３回シリーズで、レンズ選びから望遠鏡のしくみ、そして組み立てまで３回シリーズで紹介します。 　　　■■□ 用意するもの □■■ 　　　・身近にあるいろいろな凸レンズ 　　　・ものさし 　 　　　■■□ 実験のやり方 □■■ １ばん 　 まずはいろいろなレンズを集めてみましょう。まん中がふくらんで、「どら焼き」みたいな形をしたレンズを「凸（とつ）レンズ」とよびます。それに対してまん中がへこんだ形のものは「凹（おう）レンズ」といいます。 　 　 ２ばん 　 望遠鏡の倍率は２枚のレンズの焦点距離によって決まってきます。 ではまず、レンズの焦点距離をはかってみましょう。 　 　 ３ばん 　 太陽が出ているお天気のよい日は外ではかってみましょう。 太陽光線に対して、レンズの面が直角になるようにします。レンズの面と平行に白い紙などをおきます。 レンズの高さを変えると、ある高さでピントが合って、紙の上に太陽がはっきりとうつります。その高さを見つけましょう。 部屋の中ではかるときは、太陽のかわりに蛍光灯などの照明の下で行います。こんときはピントが合う位置は、太陽のときより少し上になります。 　 　 ４ばん 　 ピントが合ったところで、紙とレンズまでの距離をはかります。 この距離を「焦点距離」といいます。 　 「焦点」というのは無限遠方の光が集まる点のことをいい、レンズから「焦点」までの距離が「焦点距離」なのです。 ですから蛍光灯などの近い距離にある照明の下ではかったときには、ピンとの合う高さは焦点距離よりも大きくなっています。 ２枚のレンズの焦点距離は記録しておいてください。 ５ばん 　 望遠鏡の倍率を計算してみましょう。 倍率は２枚の焦点距離の比になります。 つまり、焦点距離の大きいほうの数を小さいほうの数で割ればよいのです。 だから２枚のレンズの焦点距離に差があればあるほど、倍率は高くなります。 このとき、焦点距離の大きいほうのレンズは「対物レンズ」、つまりものに向けるほうのレンズとして、焦点距離の小さいほうは「接眼レンズ」、つまり目に近づけるほうのレンズとして使います。 　 　　 　　　■■□ 一口メモ □■■ 　虫めがねを買うと、「２倍」とか「３倍」とか書いてありますね。この倍率は、実は焦点距離と関係があるのです。 倍率は、次の式で計算できます。 倍率＝〔２５(ｃｍ)÷焦点距離(cm)〕＋１ だから、虫めがねの倍率から焦点距離を求めることができて 焦点距離＝２５(ｃｍ)÷〔倍率−１〕 で計算できます。２５（ｃｍ）というのは、「明視の距離」といって、ものが楽に見える最短距離のことです。（ただし、個人差がありますが、倍率の計算のときは２５(cm)をよく使います） 計算したものと、実験ではかったものと比べてみてください。 大体、同じくらいになっているはずですよ。 ちなみに、虫めがねでものを拡大して見る方法は、目をできるだけレンズに近づけて、レンズではなく、見たいものを動かしてピントが合う位置を探します。 　 　 　　　　 制作・著作：株式会社ア・メイズ 　　　　　　　http://www.a-maze.co.jp 実験指導　：サイエンスプロデューサー　杉木　優子 イラスト　：ハンコ工房M-Do　 スズキ　マドカ 　　　　　　　http://m_do.tripod.co.jp/ （M-Doのお仕事ノート） 　監　修　：米村でんじろうサイエンスプロダクション　米村　傳治郎

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