• ベストアンサー

ストークス波って何?

光が鏡で反射する際の散乱の原因について考えてました。そのうちの一つとして、鏡の弾性波であるフォノン(角周波数 w1)と、光(w0 >>w1)が相互作用することで、それらの和周波w1+w0、差周波数w0-w1が生じるのでは考えました。 これについて文献を調べたところ、このような和周波や差周波の光をストークス波と呼んでいる文献を見つけました。物理の授業で習ったこともなく、全く聞いたことのない名前なので混乱しています。 1.上記のような光を本当にストークス波と呼ぶのは正しいのですか? 2.ストークス波とはどの分野で使われる言葉で、その分野ではどういう波として定義されているのでしょうか? どなたかアドバイス、お願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • boson
  • ベストアンサー率59% (44/74)
回答No.2

> 1.上記のような光を本当にストークス波と呼ぶのは正しいのですか? 差周波数w0-w1成分の光を「ストークス光」とか「ストークス散乱」と言います。 また、和周波w1+w0成分の光を「アンチストークス光」とか「アンチストークス散乱」と言います。 これらをあわせてラマン散乱と言います。 ストークス波ではなくて、上記「」内のキーワードで googleで検索するとぞろぞろ出てきます。 お試しください。 参考文献 日本分光学会 測定法シリーズ17 「ラマン分光法」p.15 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4762215686 > 2.ストークス波とはどの分野で使われる言葉で、その分野ではどういう波として定義されているのでしょうか? ストークス光(またはストークス散乱)は ラマン(またはブリルアン)分光学の用語です。 ストークス波は流体力学の用語でご質問の現象とは無関係です。 http://nis-lab.is.s.u-tokyo.ac.jp/~nis/javaexampl/wave/stokes1.html http://nis-lab.is.s.u-tokyo.ac.jp/~nis/javaexampl/wave/explanation.html

hogehuga
質問者

お礼

bosonさん、ありがとうございます。 分光の分野では常識的なキーワードなんですね。ストークス光で検索したら、いろいろ分かりました。 僕の場合はマクロの物体での音波による周波数の変化なのでラマン散乱ではなくて、ブリルアン散乱というのかな。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

その他の回答 (1)

  • denebola
  • ベストアンサー率32% (23/70)
回答No.1

ストークス波というのは、流体表面の波のことではないですか?確か、ストークスさんが運河沿いを歩いていたとき、波が消えずにどこまでも伝搬しているのを見つけた、といストーリーで発見された波のことだと思います。 あなたの考えている波はストークス波ではなく、ラマン波だと思います。

hogehuga
質問者

お礼

ありがとうございます。 そうでしたか、ストークスというと確かに流体力学ですね。文献にStokes waveとあったので、ストークス波 と訳していました。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • ラマン散乱:ストークス光、アンチストークス光の強度について

    Wikipediaでラマン効果を調べると、 (1)ラマン散乱の原理は、熱的振動している分子に光が当たると、変調されて周波数が変わり、周波数が低くなる方がストークス、高くなる方がアンチストークス光となるそうですが、これだけだと、ストークス、アンチストークス光が同じ比率で出てくると思います。   (2)次に、同じWikipediaで、ストークス光は、分子を基底状態から振動励起状態に励起する場合の散乱(エネルギーを与えるので、周波数が低くなる。)、アンチストークスは、振動励起状態から、基底状態に戻す (エネルギーを貰うので、周波数が高くなる。)散乱という説明があります。これは、ストークス光の説明については、(1)の説明と矛盾します。 それで、私なりの解釈なのですが、 ・振動している分子に光が当たった場合: ストークス光、アンチストークス光が両方均等に現れる。 ・振動していない分子に当たった場合:ストークス光だけが現れる。 と考えているのですが、これは正しいでしょうか?

  • 光の波について教えてください。

    今、高校の物理やっておりますがよくわからないところがあるので回答よろしくおねがいします。 1:まず、目が光を感知するのは、太陽や電球から発せられた振動を目が感知するからでしょうか?(視線(光線)とかかいてあった参考書があったもので。) 2:光の媒質って何でしょうか?なぜ真空の中でもつたわるのでしょうか?(真空状態は何もないはずなのに波が伝わるなんて信じられないです。) 3:光の波が鏡に当たると反射しますが、なぜ反射なんてことが起こるのでしょうか?原子とか分子とかが、ゆれて(波をおこして)鏡にあたると思うのですが、鏡というのもやはり分子とか原子とかで構成されているのだから、その入射波のゆれが伝わって反射はおこらずに、鏡の裏側にまっすぐ波が通り抜けるとおもうのですがなぜなのでしょうか? 4:光源(球体とします)から光が出たちょっと後に、光源のまわりには波ができているとおもうのですが、横波なので、空気があるとすると、近くにある波同士が、当たって干渉しあうとおもうのですが、どうなってるんでしょうか?どうゆうイメージでしょうか?

  • 散乱と屈折の違いについて

    散乱とは「光などの波や粒子がターゲットと衝突あるいは相互作用して方向を変えられること」らしいが、しかし、進行方向が変わるだけなら屈折とあまり変わらない気がします。 散乱と屈折は一体何が違うのでしょうか?

  • 波の物理について周期に関してお尋ねします。

    波は、弾性波(音波)、電磁波(光)、水の波や、あるいは縦波・横波などいろいろあると思います。それらの各分野で波の伝わり方を特徴づけるのは周波数(周期の逆数)、波数(波長の逆数)と思います。(正確には2πを掛けるとかいろいろありますが) このような波が伝わるとき、媒体が変化する場合(光が外からガラスに侵入したとか、地震波が粘土から砂地盤になったとか、波が沖から岸に近づいて水深が浅くなったとか)、一般的に周波数と波数はどのような変化を受けるでしょうか。一般的なことは何も言えないとしたら、変化を決める式にはどのようなものがあるでしょうか。波の速度が変化を受けるということはありますが、波の速度は周波数と波数の比となるので、周波数と波数が分かったら速度変化はわかるはずですね。実は周波数は変化しないと言う話を聞いてそうかなと思ったのですが。 よろしくお願いします。

  • 光の散乱と乱反射の違い

    過去の質問↓も見たのですが、よくわからなかったので教えてください。 http://oshiete1.goo.ne.jp/qa2119783.html 20年近く前に高校の化学の先生に「散乱と乱反射を混同してはいけない。散乱というのは光が電子と複雑な相互作用をして…」と習った記憶があります。 それ以来、私は「波長依存性があるもの…散乱、ないもの…乱反射」という基準を(たぶん先生が言ったのでなく勝手に)作って区別していました。 レイリー散乱は空が青いことに関係あるそうですから、波長依存性があるので、一応私の基準に合致するのですが、 「チンダル現象はコロイド粒子によって光が散乱する」という記述を多く見かけるので、私の基準は間違っているような気がしてきました。 どのようにして光の散乱と乱反射は判別すればよいのでしょうか?

  • 光の透過

    光の物質透過は前方散乱の結果なのでしょうか? 光の散乱は、光が粒子とぶつかると、粒子が分極して、元の状態に 戻るときに、光を再放射した結果というのを見たことがあります。 (分極うんぬんは正しく理解していないかもしれません) また、屈折率は、物質の内部の電子との相互作用の結果だということも聞いたことがあります。 この相互作用というのは、散乱時の分極と同じものでしょうか? 真空中や、粒子密度の薄い空気中なら、文字通り、透過なのでしょうが、物質中の場合はどうなのでしょうか? また、別な質問になってしまうのですが、光が反射するときの位相は、境界面では0またはπになるそうですが、 これは、光が散乱時に再放出される際に自然とそのようになるのでしょうか?

  • 波の屈折について

    波の分野で、薄膜に垂直に光を当てるというもので 問題集では薄膜の表面で反射している反射波と、薄膜の内部を通って、薄膜の底で反射している反射波との干渉が問題になっているのですが、 元々、薄膜に光は垂直に当たっているはずであり、だったら入射角は0になり、波の屈折の法則により屈折率も0になり、薄膜の内部を通って薄膜の底で反射することなどないと思うのですが、どうしてこうなるのでしょうか? どなたか教えてください!  お願いします。

  • 過去の地球を見ることができるか?

    まったくこの分野に詳しくないのですがふと思ったので質問します。 地球を写した光が仮に100光年先の鏡のようなものを利用して反射した光を見ることができれば、100年前の地球を見ることができるんでしょうか?

  • FDTDの平面波について

    2次元のFDTDの光散乱解析プログラムを作成していますが疑問に思ったことがあります。 真空空間から平面波を励起させ、散乱体にあてることを考えています。真空伝播のところはよいのですが、散乱体のところの波は波の式中の光速を屈折率で割る必要はあるのでしょうか? フィールド設定ルーチンのところで散乱体の箇所には誘電率、導電率、透磁率を入力してあるのですがグラフにしてみると波が真空空間と同じ挙動なっており反射していないようです。 励起の仕方はTMを仮定し、CW波を全空間にあたえています。 どなたかわかる方よろしくお願いいたします。

  • レーダー電波は海水面でどれくらい反射しますか

    同様の質問をしましたが、あまり一般的な質問をしたため回答を頂けませんでした。船舶用レーダーは水平方向に放射していると思いますが、合成開口レーダーは飛行機や衛星搭載なので多分上空から垂直方向に海面にレーダー波が到達すると思います。そこで質問です。 1.理想的に静かな海面にレーダー波が鉛直に来た場合反射エネルギーは何%くらいでしょうか。 2.海面の波よりも電磁波の波長が短いとき反射波よりも散乱波のほうが大きいのでしょうか。 3.反射波と散乱波の発生メカニズムは同じものですか違うものですか。私は海水の誘電率と導電率でどちらも決まるものだと思うのですが・・・ 4.反射波の大きさはレーダーの波長(周波数)によって大きく変わりますか。 また適当なURLがあればご紹介ください。よろしくお願いします。