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回折格子にレンズを入れる場合に１点に集まる事続き。
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- keechan5
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申し訳ありませんでした。前回の回答は不十分でした。 レンズの方ばかりを説明して、 回折格子の方にはまったく触れてませんでした。 レンズの場合は光線の経路が連続的に変わるので、 Δt=0以外の素元波は全て打ち消し合います。 物理の先生の言葉遣いではΔt=0となる屈折や反射は、 普通には、回折とか干渉とかは言いません。 レンズや反射鏡は幾何光学という立場で取扱います。 回折格子の場合も、Δt=0以外の素元波は、 多くの光線を加算すると、ほとんど打ち消し合うのですが、 連続積分ではなく、離散的な合計なので、 Δt=0以外の素元波でもたまたま打ち消し合わない方向があります。 それは、隣どうしでΔt=±T,±2T,±3T,...となっている場合です。 このようなΔt≠0かつ強め合う場合にのみ、回折、干渉などの言葉を使います。 上の式に光の速さcをかけます。 cΔt=±cT,±2cT,±3cT,... ct=l、cT=λですから Δl=±λ,±2λ,±3λ,... 行路差の式を使うと dsinΘ=±λ,±2λ,±3λ,... この式を満たす特定の方向にだけ、回折光が現れます。 さて、この特定の方向の光がレンズに入ります。 レンズのところの屈折を回折と解釈したとしても、 光線が打ち消し合わない方向はΔt=0しかなく、 その方向は屈折の法則n=sini/sinrに一致するものだから、 レンズへの入射光が１点に集まることになります。 結局、全行程で時間のずれが生じるところは回折格子の部分だけです。 ＞１点以外の光の干渉にて打ち消し合うから結果的に１点に集まるという事ですか？ このご質問に対するお答えは一応YESです。一応といったわけは、 「光の干渉にて打ち消し合うから」屈折の法則が成り立つのであり、 その屈折の法則を利用した、レンズの特殊な形状により光が１点に集まる。 というふうに２段階に分けて述べる方がいいかと思うからです。 注：「光学的距離が等しい」と「経過時間が等しい」は等価です。 ＞後、光の干渉とはどのように干渉するんですか？ これは、次のURLのアニメが参考になるかも知れません。
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ありがとうございます！ すみませんが、高校物理レベルの力学と波動しか分かりません＞＜