望遠鏡は何でサカサマに見えるの?
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 やあ、みんな。YAMACAです。

 「30分で作る紙の望遠鏡」 や 「牛乳パックで作る望遠鏡」 に挑戦した皆んなは、望遠鏡がサカサマに見えるのでビックリしてるかもね。
 
 みんなが作った望遠鏡は、400年前にドイツの科学者ケプラーが発明した「ケプラー式」というもので、サカサマに見えるんだ。
 
   
 
 「よくわかる望遠鏡の原理」でも、サカサマに見える理由は、分かるけど、ここでもう一度、復習だ。

 そして、サカサマに見えない望遠鏡もちょっと考えてみよう。

虫メガネの性質
 
 望遠鏡の工作では、虫メガネを使ったね。
 
 この虫メガネの特徴は?

 性質 その1 : 近くの物が大きく見える。
 
 新聞の小さい字なんかは、虫メガネで見ると大きくなって、良く見える。

 性質 その2 : 離れた物はサカサマに見える。
 
 虫ネガネから目を離し、周囲を見ると、みんなサカサマに見える。


 
望遠鏡の原理
  
 この虫メガネの性質をうまく利用したのが望遠鏡だ。
 
 まず、虫メガネで遠くの景色をサカサマにする。
 
 そして、それをもう一つの虫メガネでのぞくと、それが拡大されて見える。

 
 これがケプラーが発明したケプラー式望遠鏡。

 だから、望遠鏡はサカサマに見えるんだ。

 最初の虫メガネを対物レンズ、その次の虫メガネを接眼レンズと呼ぶ。

 ケプラー式望遠鏡の構造を書いてみよう。

 「あ」と書いたのが「対物レンズ」。

 「え」と書いたのが「接眼レンズ」で、少しでも大きく見るために、虫メガネを2枚重ねたりする。
 
 対物レンズの焦点距離が20cmなら、20cmの所にサカサマの像が出来る。

 ピントを合わせるために「え」のレンズは、スライド出来るようにしてある。
 
サカサマに見えない望遠鏡
 
 最初に発明された望遠鏡は、ガリレオ式という方式で、これはサカサマに見えない。
 
 でも、見える範囲がすごく狭くて、使いにくかった。

 ケプラーが発明したケプラー式は、サカサマに見えるのが欠点だったけど、ガリレオ式より性能が良いので、今でも使われているんだ。
 
 でも、地上の風景を見るときは、やはりサカサマだと不便だよね。
 
 そこで、虫メガネをもう一枚使ってみよう。
 
 最初の虫メガネでサカサマにした風景を、もう一枚の虫眼鏡で、もう一回サカサマにするんだ。
 
 そしてそれを最後の虫メガネで拡大する。 


 
 これならもうサカサマには見えない。
 
 頭いいね!

 真ん中に入れたレンズは、正立レンズと呼んでいる。

 この方法は、ケプラーも気が付いていたんだけど、実際に作ったのは、シルレさんやレータさんだと言われている。
 
 では、サカサマに見えない望遠鏡の構造を書いてみよう。


 「あ」は、対物レンズで、「え」は接眼レンズ。
  
 真ん中にある、「い」と「う」のレンズが正立レンズで、「あ」と同じレンズを2枚重ねたものだ。
 
 この図は、レンズの焦点距離が20cmの時のものだけど、筒がすご〜く長くなってしまうのが分かるかな?

 このように作れば、サカサマに見えない望遠鏡が出来るよ。 

 このほかにも サカサマに見えない望遠鏡を作る方法はあるけれど、ちょっと難しいので、今回はここまで。
 
 頑張って作ってみてね。

(2003-8-11掲載)
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