回折格子で生じた回折光をレンズで再び集光して干渉させたらどんなパターンが出るのでしょうか？

回折格子で生じた回折光をレンズで再び集光して干渉させたらどんなパターンが出るのでしょうか？

質問者からの補足コメント

• 回折格子とスクリーンの間にレンズを置いて干渉縞を出す操作ではありません。回折格子から生じた干渉縞(回折光)を再び一点に集めるイメージです。

    補足日時：2020/12/08 11:02

No.1 回答者： ナッキーナッキー 回答日時： 2020/12/08 05:50

回折格子とスクリーンの間にレンズの焦点がスクリーンの位置になるようにレンズを置いた場合、スクリーン上にどんな光の”パターン”ができるのか？

という質問でしょうか？
上記の意味で回答させて頂きます。
回折格子で生じた回折光はレンズに平行に入射します。
で、レンズに平行に入射した光は、レンズの焦点の位置に像を結びます。
（回折光が１点に集まるという意味では無く、焦点距離にあるスクリーン上に”パターン”ができると言う意味です）
ですから、レンズを使わない場合と同様の”パターン”が生じます。
レンズは、焦点距離にあるスクリーン上に干渉縞をつくるために置かれるだけで、回折光の条件（明線の条件）は変わりません。
レンズを使う理由は、レンズを用いると回折格子の実験装置がコンパクトにまとまるからです（つまり、実験装置を小さくできます）。

この回答へのお礼

回折格子とスクリーンの間にレンズを置くのではないです。回折格子からにレーザーを当てて生じる干渉縞(回折光)をレンズか何かで再び一点に集めるということです。

お礼日時：2020/12/08 11:00

No.2 回答者： himagene 回答日時： 2020/12/08 18:07

回折格子で生じた回折光を何と干渉させるのでしょう。

二つに分けて再び重ねる場合は普通に干渉縞ができます。
格子とスクリーンの間にレンズを置いた場合は、#1さんの回答の通りです。レンズ（理想的な凸レンズ）の焦点での強度分布は光源の強度分布のフーリエ積分になっています。つまり、焦点面での強度分布と無限遠方での分布は大きさの違いはありますが同じ形です。
回折格子で生じた回折光をフーリエ積分して考えてみてはいかがですか。

この回答へのお礼

格子から生じた0次、±1次、±2次…全てを集めて重ねる場合です。

お礼日時：2020/12/08 20:04

No.3 回答者： himagene 回答日時： 2020/12/09 09:55

＞格子から生じた0次、±1次、±2次…全てを集めて重ねる場合です。

無限に広いレンズで無限次数まで集めたら元と同じ回折格子の開口像になる。
有限の大きさのレンズでは拾う次数で規定される分解能の回折格子の像になる。
詳しくは、レンズの回折理論を勉強してください。