三好美覚の理科の授業(フレネルレンズを使った展示)

中学理科1年  2003年4月 青石中理科室に展示

 フレネルレンズは、レンズとしての精度は落ちるけど、材料を減らし薄く平らなレンズを作ることができます。

フランスのフレネルさんは、灯台用にこのレンズを設計したらしい。灯台用レンズは巨大になるため、通常の設計では

厚みがかなり大きくなり原材料費がかかり、製造に手間がかかることからこのレンズを考案したと考えられている。

百円ショップでも、虫めがねとして売られている。

学校では、OHP(オーバーヘッド‐プロジェクター)のレンズとして使われている。

凸レンズでカメラを作りたかったのであるが、大規模なものを作る時間がなかった。

そのため、特に時間をかけないで凸レンズの性質が理解できるようにはできないかと考えた。

そう考えている時に、使えなくなったOHPを捨てることを聞き、OHPのレンズを分解して取り出した。

虫めがね代わりに使ってみると、外の景色が逆さまになって見えることに気が付いた。これはおもしろい。

 さっそく、北側の窓にビニールテープを使って固定した。(北側であることが大切である。南側だと、太陽の光が

集められて火災になることも考えられる。)

 窓に近づいたり、離れたりすると、虚像が見られたり実像が見られたりして、凸レンズの性質を体感することができる。

 

上の写真は、少し離れて撮影したものである。運動場が上下左右逆になっているのが分かる。

 生徒は、この展示で実験することにより、焦点よりも前に行き見ると虚像が見られることが分かる。

また、焦点の外から見ると実像が見られることが分かる。