みなさんは、レンズの断面図をじっくり見たりしますか？

そうですか・・・ちょっと残念だなあ。レンズの断面図を見て何かを感じるためには、そもそもレンズってどんな働きをしているの？というところから知る必要があります。みなさんはこんな景色を見たことがあると思います。

これが光の屈折、つまり光が曲がる現象です。レンズはこの「光の屈折」を作り出すものです。

光というのは直進する性質を持っていますが、それが水と空気の境目で曲がって、こう見えるのです。

光が曲がった理由、それは「空気中と水中では光の進む速さが違うから」です。

この現象には一定の法則があって「スネルの法則」と呼ばれています。ここでは詳しく説明しませんが、興味があれば調べてみてください。簡単に言えば、異なる物質の中を光が透過する時、その境目で光が曲がるんです。「プリズム」って知っていますよね？ これです。

これもさっきの水と同じです。光が空気中からプリズム、つまりガラスに入ったところでいったん曲がり、今度はガラスから空気中に出たところでもう一度曲がる。その理由は、さっきも説明したように空気中とガラスの中では光の進む速さが違うから。光がどのぐらい曲がるかは、ガラスがもともと持っている屈折率と、その物質に対して光が当たる角度によります。それを説明したのがスネルの法則です。

ちっちっち。面白いものをお見せしますね。プリズムって、だいたい三角形をしていますよね。さっき話した「光がどのぐらい曲がるかは、屈折率と光が当たる角度による」を思い出してください。この「光が当たる角度」とはつまり、プリズムの頂点の角度のことでもあります。頂点の角度が開いているほど光は大きく曲がり、角度が閉じているほど光は小さく曲がるんです。

そうです、そうです！ それです。