レンズの厚みと限界の仕組み①
こんばんは！プラオプ ハセガワです。
度数が増えるとなぜレンズが厚くなるのか？スポーツサングラスのようにレンズ部分が大きくなると、なぜ度付きが難しいのか？
今日はそんなお話です。
光は透明な物同士の境目で曲がります。
光の曲がり方をどうコントロールするかと言えば、角度を変える事でコントロールできます。
光が直角にガラスに入れば曲がりませんが、角度を強くつければその分グキッと曲がります。
あれあれー？窓ガラスは斜めに見ても光が曲がってないように見えるけど・・・
そう、それは窓ガラスは表と裏が平行な板だから、厚みの分だけズレるだけで光はそのまま進行方向を変えずに進んでいくからです。
という事は出口の角度を入口と変えることで光の進行方向が変わるという事。
つまり断面を三角形にすれば光を曲げる事ができるのです。
表と裏の角度の差を大きくすれば、さらに大きく光を曲げる事ができます。
ちなみに、ガラスの厚みと曲がる角度は関係ありません。（角度は同じだけど位置はズレる）
しかし、これでは光の進行方向が変わるだけです。
なので光が通る場所によってその角度をかえていけば、光を集めて（あるいは拡散して）焦点を作ることができそうです。
それを繋げれば形は丸みを帯びます。それを無限に細かくしたら曲面になりますがそれがつまり「レンズ」というわけです。
より大きく光を曲げるにはレンズの表面に強い角度が必要です。つまり表目の湾曲が強い程、光の曲げる力の強いレンズになるわけです。
湾曲が強いという事はレンズの直径が同じならば、結果としてレンズは厚みを増してしまうのです。
厚みが増すのはわかったけど、それだけがレンズに限界がある理由ではありません。
レンズの直径との関係に理由があるわけですが、その前に「屈折率」を整理しましょう。
と、一回で全部書き上げようと思ったのですが、またボリュームが出てしまいました・・・。
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