第16章鏡とレンズMirrors and Lenses原書 p.495–540

INTRODUCTION “In another moment Alice was through the glass, and had jumped lightly down into the Looking-glass room.”

はじめに 「次の瞬間、アリスはガラスを抜け、鏡の国の部屋へ軽やかに飛び降りていた。」

—Through the Looking Glass by Lewis Carol

——ルイス・キャロル『鏡の国のアリス』

Through the Looking Glass tells of the adventures of Alice after she steps from the real world, through a mirror, and into the virtual world. In this chapter we examine the optical meanings of real and virtual, as well as other concepts that make up the field of optics.

『鏡の国のアリス』では、アリスが現実の世界から鏡を通り抜け、鏡の向こうの世界へ入って冒険をする。この章では、光学でいう実像と虚像の違いをはじめ、鏡や光に関わる基本的な概念を学ぶ。

The light from this page or screen is formed into an image by the lens of your eyes, much as the lens of the camera that made the photograph at the beginning of this chapter. Mirrors, like lenses, can also form images, which in turn are captured by your eyes.

このページや画面からの光は、あなたの目のレンズによって像を結ぶ。この章の冒頭の写真を撮ったカメラのレンズとほとんど同じである。鏡もレンズと同じく像を作ることができ、その像もまたあなたの目がとらえる。

Optics is the branch of physics that deals with the behavior of visible light and other electromagnetic waves. For now, we concentrate on the propagation of light and its interaction with matter.

光学とは、可視光その他の電磁波のふるまいを扱う物理の一分野である。ここではまず、光の伝わり方と物質との相互作用に集中する。

It is convenient to divide optics into two major parts based on the size of objects that light encounters. When light interacts with an object that is several times as large as the light’s wavelength, its observable behavior is similar to a ray; it does not display its wave characteristics prominently. We call this part of optics geometric optics. This chapter focuses on situations for which geometric optics is suited.

光が出会う物の大きさにもとづいて、光学を二つの大きな部分に分けると便利である。光が、その波長の何倍もの大きさの物と作用し合うとき、観測されるふるまいは光線に似ていて、波としての性質はあまり目立って現れない。この部分の光学を幾何光学という。この章は幾何光学が適した場面を扱う。